Двійкове кодування. Кодування тексту. Таблиці кодів символів
Урок 2
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Повідомлення можуть кодуватися різними способами. Вибір способу кодування залежить від виду повідомлення, яке необхідно кодувати:
текст
число
графічне зображення
звук
відео
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Для опрацювання за допомогою комп’ютера повідомлення подаються (кодуються) у вигляді послідовностей електричних або магнітних сигналів двох видів. Кожний сигнал одного виду умовно позначають цифрою 0, а іншого виду — 1.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Кодування повідомлень з використанням двох сигналів називається двійковим. Набір даних, що отримується в результаті двійкового кодування, називається двійковим кодом.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Двійковий код використовують у двійковій системі числення. Ця система числення є позиційною, її база дорівнює двом і використовує для запису чисел тільки два символи:
Числа, представлені в цій системі, часто називають двійковими, або бінарними, числами.
зазвичай 0 (нуль)
0
1 (одиницю)
1
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Для запису числа у двійковій системі числення використовують подання цього числа за допомогою степенів числа 2. Наприклад,
1100012 = 1 * 25 + 1 * 24 + 0 * 23 + 0 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 4910
Зверніть увагу, що в записі нижній індекс позначає систему числення.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Переведення числа з десяткової системи числення у двійкову відбувається послідовним діленням з остачею.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Однією з двох цифр 0 або 1 можна закодувати, наприклад:
Цифра 0 або 1 у двійковому коді повідомлення називається біт (англ. binary digit — двійкова цифра).
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
З двох бітів можна скласти 4 (4 = 22) коди (00, 01, 10 і 11). Ними можна закодувати, наприклад, чотири чверті координатної площини:
00 — ліва верхня,
01 — права верхня,
10 — ліва нижня,
11 — права нижня.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
010
001
000
111
110
101
100
011
З трьох бітів можна скласти вже 8 (8=23) кодів (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). Ними можна закодувати, наприклад, сторони горизонту.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Із чотирьох бітів можна скласти 24 = 16 кодів,
з п’яти — 25 = 32 коди і т. д.
З восьми бітів можна скласти 28 = 256 кодів, і цієї кількості кодів достатньо, щоб закодувати всі літери англійського та українського (або якогось іншого) алфавіту, арабські цифри, розділові знаки, знаки арифметичних дій, а також деякі інші символи.
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Послідовність із восьми бітів називається байтом.
1 байт = 8 біт
8
Які особливості має двійкове кодування?
Розділ 1 § 1
Таблиця степенів числа 2 демонструє кількість можливих різних повідомлень, які можна закодувати за допомогою відповідної кількості бітів:
Традиційно для кодування одного символу використовують двійковий код, довжина якого дорівнює 1 байту, тобто
1 символ = 1 байт = 8 бітів
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Тоді можна обчислити, яку кількість різних символів можна закодувати:
Така кількість символів є цілком достатньою для подання текстових повідомлень, включаючи:
N = 28 = 256
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Кодування полягає в тому, що кожному символу ставиться у відповідність:
або
унікальний десятковий код
відповідний йому двійковий код
від 0 до 255
від 00000000 до 11111111
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Користувач натискає на клавіатурі клавішу з символом, і в комп’ютер надходить певна послідовність із восьми електричних імпульсів (двійковий код символу). Код символу зберігається в оперативній пам’яті комп’ютера, де займає один байт.
У процесі виведення символу на екран комп'ютера проводиться зворотний процес — декодування, тобто перетворення коду символу в його зображення.
11000000
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Коди символів зберігаються у спеціальній таблиці. Кодова таблиця встановлює відповідність між символами і їх двійковими кодами для подання текстових даних у комп’ютері. Для того щоб весь світ однаково кодував текстові дані, потрібні єдині таблиці кодування.
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
У всьому світі за стандарт прийнято таблицю ASCII (American Standard Code for Information Interchange — Американський стандартний код для обміну повідомленнями).
Створена в 1963 р. система кодування ASCII передбачала кодування 128 символів, коди яких складалися із 7 бітів (27 = 128). Із часом кодування було розширене до 256 символів (28 = 256), при цьому коди перших 128 символів не змінилися.
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Система кодування ASCII складається з базової (значення кодів від 0 до 31) і розширеної (значення кодів від 32 до 255) таблиць. Коди з 33 по 127 є інтернаціональними й відповідають символам латинського алфавіту, цифрам, знакам арифметичних операцій і знакам пунктуації. Коди зі 128 по 255 є національними, тобто в національних кодуваннях тому самому коду відповідають різні символи.
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
У світі існують й інші системи кодування. У різних таблицях кодування ті само символи можуть мати різні коди. Останнім часом серед таблиць кодування, які містять українські літери, найпоширенішими є КОІ8-U і Windows-1251. Довжина коду кожного символу в них —1 байт.
КОІ8-U
Windows-1251
8
Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Розділ 1 § 1
Широкого поширення набув міжнародний стандарт Unicode — Unicode Consortium (UTF 32, UTF 16 і UTF 8), який відводить на кожний символ не один байт, а два, тобто 16 бітів, тому за його допомогою можна закодувати не 256, а 216 = 65 536 різних символів.
8
Цікаві джерела
Розділ 1 § 1
Cтаття про системи кодування у Вікіпедії:
uk.wikipedia.org/wiki/ASCII
8
Домашнє завдання
Проаналізувати
§ 1, ст. 8-12
Розділ 1 § 1
8
Працюємо за комп’ютером
Розділ 1 § 1
Сторінка
11-12
8
Дякую за увагу!
Урок 2
8