Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Учебное пособие: Методические указания для проведения лабораторной работы Томск 2009

Название: Методические указания для проведения лабораторной работы Томск 2009
Раздел: Остальные рефераты
Тип: учебное пособие Добавлен 09:45:43 03 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 9 Комментариев: 6 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Кафедра компьютерных измерительных систем и метрологии

________________________________________________

И Н Ф О Р М А Т И К А

Кодирование информации. Основные форматы данных.

(Часть вторая)

Методические указания для проведения

лабораторной работы

Томск 2009

Дисциплина : Информатика.

Время выполнения : 2 часа

Разработали : Казаков В. Ю.

Рейтинг : 100

1. Цель работы: изучение понятия – «машинное представление информации», машинное представление действительных чисел, машинное представление текстовой информации (ASCII – коды).

2. Используемые технические средства: персональный компьютер, ОС Windows 9x/XP.

3. Программа работы.

3.1. Ознакомиться с базовыми положениями «машинного представления действительных чисел», используя Приложение 1.

3.2. Ознакомиться с двоичным кодированием текстовой информации с помощью ASCII -кодов, используя Приложение 2 .

3.4. Выполнить задания своего варианта.

3.5.Сделать выводы и оформить отчет о проделанной лабораторной работе.

Приложение 1

Формы представления чисел в ЭВМ

Числа с фиксированной точкой

Ранее рассмотренное машинное представление целого числа можно трактовать как представление числа с фиксированной точкой. Число с фиксированной точкой имеет один знаковый разряд, остальные разряды являются значащими. «Фиксированная точка» означает, что любое целое число можно трактовать как некоторую дробь, умноженную на соответствующий масштабный множитель. К достоинствам использования чисел с фиксированной точкой относятся простота выполнения арифметических операций. К недостаткам – небольшой диапазон представления чисел.

Числа с плавающей точкой

В формате с фиксированной точкой нельзя пред­ставить очень большие числа или очень маленькие. При выполнении деления двух больших чисел, как правило, теряется дробная часть частного. При работе в десятичной системе счисления ученые давно нашли выход из по­ложения, применяя для представления числовых величин так называемую научную нотацию (способ записи). Так, число 976 000 000 000 000 можно представить в виде 9.76·1014 , а число 0.000 000 000 000 097 6 – в виде 9.76·10 - 14 . При этом раздели­тельная точка динамически сдвигается в удобное место, а для того чтобы "уследить" за ее положением в качестве второго множителя – характеристики, – использует­ся степень числа 10 (основание характеристики). Это позволяет с помощью неболь­шого числа цифр (т.е. чисел с ограниченной разрядностью) с успехом представлять как очень большие, так и очень малые величины.

Этот же подход можно применить и в двоичной системе счисления. Число можно представить в виде

Компоненты такого представления можно сохранить в двоичном слове, со­стоящем из трех полей:

• поле знака числа (плюс или минус);

• поле мантиссы m ;

• поле порядка p .

Основание характеристики q во всех существующих стандартах такой фор­мы представления подразумевается неявно и не сохраняется, поскольку оно оди­наково для всех чисел.

Принципы представления двоичных чисел в формате с плавающей точкой лучше пояснять на примерах. На рисунке схематически показан

32-разрядный формат с плавающей точкой. В крайнем левом бите слова хранится знак числа (как обычно, положительному числу соответствует значение 0, а отрицательному – значение 1). В следующих восьми битах хра­нится значение порядка. Для представления порядка используется так называемый смещенный формат .

Рис. 3.1

Для получения действительного двоичного кода порядка необходимо вычесть из значения в этом поле фиксированное смещение. Обычно смещение равно (2k -1 – 1). Например, при k =8 смещение равно 127. Последние 23 бита отводятся под значение мантиссы. Любое число можно представить в виде числа с плавающей точкой множеством способов. С изменением порядка точка перемещается (плавает) влево или вправо. Например,

Поэтому для установления однозначности при записи чисел принята нормализованная форма записи числа . Мантисса нормализованного числа может изменяться в диапазоне: (q =2 , ). Таким образом, в нормализованных числах первая цифра после точки должна быть значащей. Например,

ненормализованное нормализованное

число число

Следовательно, в двоичном представлении нормализованная мантисса числа, отличного от нуля, всегда имеет вид:

.

Здесь, b – это произвольная двоичная цифра (0 или 1). Так как старший значащий разряд всегда хранит 1, то его нет смысла запоминать, просто необходимо учитывать это факт при совершении дальнейших действий. Поэтому в 23-х битах фактически хранится код 24-х битовой мантиссы. Например,

0.11010001· 210100 → 0 10010011 10100010000000000000000

– 0.11010001· 210100 → 1 10010011 10100010000000000000000

0.11010001· 2-10100 → 0 01101011 10100010000000000000000

– 0.11010001· 2-10100 → 1 01101011 10100010000000000000000

Обратите внимание на следующие особенности:

  • знак сохраняется в старшем бите слова;
  • первый разряд мантиссы всегда равен 1, и в поле мантиссы не хранится;
  • к действительному значению порядка прибавляется смещение 127, и в поле порядка хранится эта сумма;
  • основание характеристики всегда равно 2 и поэтому не хранится.

Рис. 3.2

На рис. 3.2 показано, какой диапазон чисел можно представить в рассмот­ренном 32-разрядном формате с плавающей точкой. Если в слове такой же дли­ны хранить целые числа в дополнительном коде, то диапазон представления будет охватывать 232 чисел от –231 до 231 –1 включительно. В формате с плавающей точкой можно хранить:

  • отрицательные числа от – (1– 2–24 ) × 2128 до – 0.5 × 2 –127 ;
  • положительные числа от 0.5 × 2 –127 до (1–2 –24 ) × 2128 .

Формат с плавающей точкой не позво­ляет представить больше чем в формате с фиксированной точкой отличающихся друг от друга числовых величин – их количество по-прежнему равно 232 для слова длиной 32 бит. Речь идет только о том, что эти числовые величины по-иному распределены на числовой оси. Интервал между соседними числами (кодовыми комбинациями, отличающимися значением в младшем разряде мантиссы) – переменный и зависит от абсолютной величины числа. "Соседние" числа, ближе расположенные к центру числовой оси, отличаются на меньшую величину, чем "соседние" числа более удаленные от центра числовой оси (рис. 3.3).

Рис. 3.3

Для унификации представления чисел с плавающей точкой институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) разработал стандарт IEEE 754. В последнее десятилетие практически все процессоры проектируются с учетом этого стандарта. Приведенный выше пример представляет формат с плавающей точкой обычной точности.

Таким образом, для представления числа в формате IEEE 754 с плавающей точкой с обычной точностью необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1) представить число в двоичном виде – 10.62510 = 1010.101;

2) записать число в научной нотации, мантисса должна быть нормализована – 1010.101 = 0.1010101· 24 = 0.1010101· 2100 ;

3) записать знак числа – 0;

4) записать порядок – 410 + 12710 = 100 + 0111 1111=1000 0011;

5) привести окончательную запись числа – 0 10000011 01010100000000000000000.

Приложение 2

Форматы представления текста в ЭВМ

Для представления текстовой информации используется алфавитное кодирование, т.е. каждому символу – значку, цифре или букве, ставится в соответствии его двоичный код. Американский национальный институт стандартов (ANSI) принял 8 – битный код для текстовой информации ASCII –American Standard Code for Information Interchange. Изначально предполагалось использовать только 7 бит (127 – вариантов символов), а восьмой оставить для контроля. Поэтому в стандарте строго регламентированы только первые 128 (0 – 127) позиций. Широкое распространение ASCII – кодов привело к тому, что их стало не хватать для символов различных языков и других целей.

Поэтому оставшиеся возможности (128 – 255) стали использовать под различные национальные кодировки. В связи с этим первые 128 позиций строго регламентированы, а оставшиеся позиции используются по мере необходимости. В России для отображения кириллицы широкое распространение получили следующие варианты кодировок: КОИ8, 866-MS DOS, 1251-Windows.

Таблица 3.1

0 (nul)

16 (dle)

32 (sp)

48 0

64 @

80 P

96 `

112 p

1 ( soh)

17 (dc1)

33 !

49 1

65 A

81 Q

97 a

113 q

2 (stx)

18 (dc2)

34 "

50 2

66 B

82 R

98 b

114 r

3 (etx)

19 (dc3)

35 #

51 3

67 C

83 S

99 c

115 s

4 (eot)

20 ¶ (dc4)

36 $

52 4

68 D

84 T

100 d

116 t

5 (enq )

21 § (nak)

37 %

53 5

69 E

85 U

101 e

117 u

6 (ack)

22 (syn)

38 &

54 6

70 F

86 V

102 f

118 v

7 • (bel)

23 (etb)

39 '

55 7

71 G

87 W

103 g

119 w

8 (bs)

24 (can)

40 (

56 8

72 H

88 X

104 h

120 x

9 (tab)

25 (em)

41 )

57 9

73 I

89 Y

105 i

121 y

10 (lf)

26 → (eof)

42 *

58 :

74 J

90 Z

106 j

122 z

11 (vt)

27 ← (esc)

43 +

59 ;

75 K

91 [

107 k

123 {

12 (np)

28 (fs)

44 ,

60 <

76 L

92 \

108 l

124 |

13 (cr)

29 ↔ (gs)

45 -

61 =

77 M

93 ]

109 m

125 }

14 (so)

30 (rs)

46 .

62 >

78 N

94 ^

110 n

126 ~

15 ( si )

31 ( us )

47 /

63 ?

79 O

95 _

111 o

127

Далее приводятся ASCII – коды кириллицы в варианте 866-MS DOS.

Таблица 3.2

128 А

144 Р

160 а

176

192

208

224 р

240 Ё

129 Б

145 С

161 б

177

193

209

225 с

241 ё

130 В

146 Т

162 в

178

194

210

226 т

242 Є

131 Г

147 У

163 г

179

195

211

227 у

243 є

132 Д

148 Ф

164 д

180

196

212

228 ф

244 Ї

133 Е

149 Х

165 е

181

197

213

229 х

245 ї

134 Ж

150 Ц

166 ж

182

198

214

230 ц

246 Ў

135 З

151 Ч

167 з

183

199

215

231 ч

247 ў

136 И

152 Ш

168 и

184

200

216

232 ш

248 °

137 Й

153 Щ

169 й

185

201

217

233 щ

249

138 К

154 Ъ

170 к

186

202

218

234 ъ

250 ·

139 Л

155 Ы

171 л

187

203

219

235 ы

251

140 М

156 Ь

172 м

188

204

220

236 ь

252

141 Н

157 Э

173 н

189

205

221

237 э

253 ¤

142 О

158 Ю

174 о

190

206

222

238 ю

254

143 П

159 Я

175 п

191

207

223

239 я

255

Задание

1. Представить числа в формате с плавающей точкой обычной точности.

2. Перевести число из двоичного формата с плавающей точкой обычной точности в десятичное представление.

3. Используя ASCII кодировку в варианте 866 (MS-DOS), представить в двоичном виде текст.

4. Расшифровать ASCII код.

Контрольные вопросы

1. Объясните необходимость использования «смещенного порядка» в машинной записи числа с плавающей точкой.

2. Раскройте термин «нормализованная мантисса».

3. Чем отличаются машинные представления чисел 0.0 и 0.5 ∙ 10-127

4. Объясните большое разнообразие ASCII кодировок для кириллицы.

Варианты заданий к лабораторной работе

№1

1) 32128. 25; – 20.0056 2) 0 11100010 01111000001110000000000

1 11100010 01111000001110000000000 3) «Привет student № 1» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 31

№2

1) 10128. 025; – 320.054 2) 0 11000010 01101000001110000000000

1 11000010 01101000001110000000000 3) «Привет student № 2» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 32

№3

1) 9711. 34; – 120.059 2) 0 10100010 00111000001110000000000

1 10100010 00111000001110000000000 3) «Привет student № 3» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 33

№4

1) 318. 725; – 51.76 2) 0 11100000 01111000000110000000000

1 11100000 01111000000110000000000 3) «Привет student № 4» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 34

№5

1) 12128.1; – 2001.46 2) 0 11101010 01110000001110000000000

1 11101010 01110000001110000000000 3) «Привет student № 5» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 35

№6

1) 1028. 35; – 10.64 2) 0 11100010 01111000001010000000000

1 11100010 01111000001010000000000 3) «Привет student № 6» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 36

№7

1) 402128. 5; – 123.6 2) 0 11100010 01101000001110000000000

1 11100010 01101000001110000000000 3) «Привет student № 7» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 37

№8

1) 1222.8; б) – 23.19 2) 0 11100010 01101000001110000000000

1 11100010 01101000001110000000000 3) «Привет student № 8» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 38

№9

1) 33128. 625; – 21.056 2) 0 11100011 11111000001110001100000

1 11100011 11111000001110001100000 3) «Hello студент № 9» 4) 39 20 20 79 65 61 72 20 0D 0A

№10

1) 128. 025; – 324.054 2) 0 11010010 01111000001110000000000

1 11010010 01111000001110000000000 3) «Hello студент № 10» 4) 31 30 20 64 61 79 20 0D 0A

№11

1) 9011. 34; – 126.59 2) 0 10100010 00111000001110001100000

1 10100010 00111000001110001100000 3) «Hello студент № 11» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 33

№12

1) 310. 725; – 501.76 2) 0 11100010 01111000000110000000000

1 11100010 01111000000110000000000 3) «Hello студент № 12» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 34

№13

1) 1128.1; – 204.56 2) 0 11101110 01110000001110000000000

1 11101110 01110000001110000000000 3) «Привет student № 13» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 35

№14

1) 1328. 35; – 13.64 2) 0 11100010 01111001001010000000000

1 11100010 01111001001010000000000 3) «Привет student № 14» 4)48 65 6C 6C 6F 20 4E 36

№15

1) 4028. 5; б) – 1233.6 2) 0 01100011 01101000001110000000000

1 01100011 01101000001110000000000 3) «Привет student № 15» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 37

№16

1) 222.8; – 233.19 2) 0 01100110 01101000001110000000000

1 01100110 01101000001110000000000 3) «Hello студент № 16» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 38

№17

1) 3228. 25; – 10.0056 2) 0 01100010 11111000001110000000000

1 01100010 11111000001110000000000 3) «Hello студент № 17» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 31

№18

1) 10128. 025; – 320.054 2) 0 11000010 01101000001110000000000

1 11000010 01101000001110000000000 3) «Hello студент № 18» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 32

№19

1) 711. 34; – 720.059. 2) 0 00100010 00111000001110000000000

1 00100010 00111000001110000000000 3) «Hello студент № 19» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 33

№20

1) 3138. 725; – 451.76. 2) 0 00100000 01111000000110000000000

1 00100000 01111000000110000000000 3) «Привет student №20» 4) 48 65 6C 6C 6F 20 4E 34

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya17:20:51 01 сентября 2019
.
.17:20:50 01 сентября 2019
.
.17:20:49 01 сентября 2019
.
.17:20:49 01 сентября 2019
.
.17:20:48 01 сентября 2019

Смотреть все комментарии (6)
Работы, похожие на Учебное пособие: Методические указания для проведения лабораторной работы Томск 2009

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(258743)
Комментарии (3486)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru