Цифровая схемотехника — это область науки, техники и производства, которая связана с разработкой, исследованием, проектированием и изготовлением электронных систем, где преобразовании и обработка информации происходят по закону дискретной функции.
Тема 1: Математические основы цифровой схемотехники.
Представление информации в ЭВМ.
Кодирование текстовой информации.
КОИ-8 — код обмена информации 8 битный.
ASCII – код обмена информации 8 битный, который придумали американцы:
00-7F- основное стандарт, 80-FF – региональный.
Unicode(Юникод) — код обмена информации 16 битный. 2^16=65 536
Для ввода текста в ЭВМ используются разные правила кодирования. Изначально для кодирования информации использовался код обмена информации КОИ-8(1 символ несет 1 байт информации).
Код ASCII(американский стандартный код для обмена информации) имеет основной стандарт 00-7F и 80-FF.
Основной стандарт является международным и применяется для кодирования управляющих символов, цифр, знаков пунктуации, букв латинского алфавита и других символов. В расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита(в разных странах разные). Для получения 16-ричного кода символа необходимо сначала записать 16-ричную цифру номера столбца, а затем 16-ричную цифру номера строки.
В связи с увеличением числа разнообразных символов появляется необходимость применять более длинные двоичные кодовые комбинации. Например: кодировка Unicode использует 16 разрядов, что соответствует 2^16= 65 536 различным комбинациям. В этой кодировке возможен ввод букв алфавитов разных языков, математических, декоративных и иных символов.
Международной организацией ISO была разработана кодировка стандарта ISO010646 который также является стандартом для кодировки многоязыких текстов. Основные коды стандарта Unicode составляют первые 65 536 кодов стандарта ISO ISO10646 и содержит все знаки в настоящее время определенные
ДЗ: Формы представления информации.
Группа ISO 10646 и группа Unicode с 1991 года введут совместную работу в целях согласования этих стандартов. Слияние стандартов Unicode и ISO 10646 зафиксировало только 1 развиваемый проект международного стандарта кодировок.
Кодирование графической информации
Форму представления на экране дисплея графического изображения, состоящего из отдельных точек(пикселей) называют растровой. Весь массив элементарных единиц изображения называют растром. Растровый графический редактор предназначен для создания рисунков, диаграмм.
Степень четкости изображения зависит от количества строк на все экран и количества точек в строке, которые представляют разрешающую способность экрана или просто разрешение.
Каждый пиксель изображения может иметь либо черный, либо белый цвет. В соответствие черному цвету двоичный код нуля, а белому- код единица (или наоборот) можно закодировать в одном бите состояние одного пикселя изображения.
Реальное черно-белое изображение входит множество промежуточных оттенков серого цвета, если использовать только две дополнительные градации, то для того чтобы закодировать цветовое состояние одного пикселя потребуются уже 2 бита. Общепринятый на сегодняшний день считается кодирование состояния одного пикселя с помощью одного байта (256 различных оттенков серого цвета).
Цветное изображение может формироваться различными способами. Один из них метод RGB (от слов красный, зеленый, синий). Так как глаз человека воспринимает все цвета как сумму трех основных цветов- красного, зеленого, синего. Для получения цветного пикселя в одно и то же место экрана направляется не один, а сразу 3 цветных луча, упрощая ситуацию будем считать, что для кодирования каждого из цветов достаточно одного бита. Ноль в бите будет означать, что в суммарном цвете данный основной отсутствует, а единица — присутствует. Следовательно, для кодирования одного цветного пикселя потребуется 3 бита — по одному на каждый цвет.
Объем памяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран(видеопамяти), равен произведению разрешающей способности на количество бит, кодирующих одну точку. В видеопамяти компьютера хранится битовая карта (двоичный код изображения), она считывается процессором не реже, чем 50 раз в секунду и отображается на экране.
Ввод и хранение в компьютере технических чертежей и им подобных графических изображений осуществляется по-другому. Любой чертеж состоит из отрезков, дуг, окружностей. Положение каждого отрезка на чертеже задается координатами двух точек, определяющих его начало и конец. Окружность задается координатами центра и длинной радиуса. Дуга – координатами начала и конца, центром и радиусом. Для каждой линии указывается ее тип: тонкая, штрихпунктирная и тд. Такая форма представления графической информации называется векторной. Минимальной единицей, обрабатываемой векторным графическим редактором является объект (прямоугольник, круг, дуга). Информация о чертежах обрабатывается специальными программами.