Урок 12
Представление нечисловой информации в компьютере

Представление текстовой информации в компьютере

Изучив эту тему, вы узнаете и повторите:

- как в компьютере представляется текстовая информация;
- что такое ASCII и Unicode;
- как в компьютере представляется графическая информация;
- какие форматы используются при хранении графических файлов;
- как в компьютере представляется звуковая информация;
- какие форматы используются при хранении звуковых файлов.

Компьютеры не с самого рождения могли обрабатывать символьную информацию. Лишь с конца 60-х годов они стали использоваться для обработки текстов и в настоящее время большинство пользователей ПК занимаются вводом, редактированием и форматированием текстовой информации.

1. Таблица кодирования ASCII.

А теперь «заглянем» в память компьютера и разберемся, как же представлена в нем текстовая информация.

Текстовая информация состоит из символов: букв, цифр, знаков препинания, скобок и других. Мы уже говорили, что множество всех символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом, а число символов в алфавите — его мощностью.

Для представления текстовой информации в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов. Мы знаем, что один символ такого алфавита несет 8 битов информации: 2 в 8 степени равно 256. 8 битов = 1 байт, следовательно:

Один символ в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Как мы выяснили, традиционно для кодирования одного символа используется 8 бит. И, когда люди определились с количеством бит, им осталось договориться о том, каким кодом кодировать тот или иной символ, чтобы не получилось путаницы, т.е. необходимо было выработать стандарт – все коды символов сохранить в специальной таблице кодов. В первые годы развития вычислительной техники таких стандартов не существовало, а сейчас наоборот, их стало очень много, но они противоречивы. Первыми решили эти проблемы в США, в институте стандартизации. Этот институт ввел в действие таблицу кодов ASCII (AmericanStandardCodeforInformationInterchange – стандартный код информационного обмена США).

Рассмотрим таблицу кодов ASCII.

Пояснение: раздать учащимся распечатанную таблицу кодов ASCII.

Таблица ASCII разделена на две части. Первая – стандартная – содержит коды от 0 до 127. Вторая – расширенная – содержит символы с кодами от 128 до 255.

Первые 32 кода отданы производителям аппаратных средств и называются они управляющие, т.к. эти коды управляют выводом данных. Им не соответствуют никакие символы.

Коды с 32 по 127 соответствуют символам английского алфавита, знакам препинания, цифрам, арифметическим действиям и некоторым вспомогательным символам.

Коды расширенной части таблицы ASCII отданы под символы национальных алфавитов, символы псевдографики и научные символы.

Стандартная часть таблицы кодов ASCII

Если вы внимательно посмотрите на обе части таблицы, то увидите, что все буквы расположены в них по алфавиту, а цифры – по возрастанию. Этот принцип последовательного кодирования позволяет определить код символа, не заглядывая в таблицу.

Коды цифр берутся из этой таблицы только при вводе и выводе и если они используются в тексте. Если же они участвуют в вычислениях, то переводятся в двоичную систему счисления.

Коды национального (русского) алфавита расширенной частитаблицы ASCII

Альтернативные системы кодирования кириллицы.

Тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.В настоящее время для поддержки букв русского алфавита (кириллицы) существует несколько кодовых таблиц (кодировок), которые используются различными операционными системами, что является существенным недостатком и в ряде случаев при-водит к проблемам, связанным с операциями декодирования числовых значений символов.

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки:

В настоящее время существует 5 кодовых таблиц для русских букв: Windows (СР(кодовая страница)1251), MS – DOS (СР(кодовая страница)866), KOИ – 8 (Код обмена информацией, 8-битный) (используется в OS UNIX), Mac (Macintosh), ISO (OS UNIX).

Одним из первых стандартов кодирования кириллицы на компьютерах был стан-дарт КОИ-8.

Национальная часть кодовой таблицы стандарта КОИ8-Р

В настоящее время применяется и кодовая таблица, размещенная на странице СР866 стандарта кодирования текстовой информации, которая используется в операционной системе MS DOS или сеансе работы MS DOS для кодирования кириллицы.

Национальная часть кодовой таблицы СР866

В настоящее время для кодирования кириллицы наибольшее распространение получила кодовая таблица, размещенная на странице СР1251 соответствующего стандарта, которая используется в операционных системах семейства Windows фирмы Microsoft.

Национальная часть кодовой таблицы СР1251

Во всех представленных кодовых таблицах, кроме таблицы стандарта Unicode, для кодирования одного символа отводится 8 двоичных разрядов (8 бит).

В мире существует примерно 6800 различных языков. Если прочитать текст, напечатанный в Японии на компьютере в России или США, то понять его будет нельзя. Чтобы буквы любой страны можно было читать на любом компьютере, для их кодировки стали использовать 2 байта (16 бит).

N = 2i

2i = 216 = 65536

N = 65536

N – мощность алфавита символов в кодовой таблице Unicode.

i – информационный вес символа

Основополагающая таблица использования кодового пространства Unicode

Использование Unicode значительно упрощает создание многоязычных документов, публикаций и программных приложений.

Рассмотрим примеры.

1) Представьте в форме шестнадцатеричного кода слово «ЭВМ» во всех пяти кодировках. Воспользуемся компьютерным калькулятором для перевода чисел из десятичной в шестнадцатеричную систему счисления.

Последовательности десятичных кодов слова «ЭВМ» в различных кодировках составляем на основе кодировочных таблиц:

КОИ8-Р: 252 247 237

СР1251: 221 194 204

СР866: 157 130 140

Мас: 157 130 140

ISO: 205 178 188

Переводим с помощью калькулятора последовательности кодов из десятичной системы в шестнадцатеричную:

КОИ8-Р: FCF7 ED

СР1251: DDC2 CC

СР866: 9D 82 8C

Мас: 9D 82 8C

ISO: CDB2 BC

2) Определить числовой код символа в кодировке Unicode с помощью тексто-вого редактора MicrosoftWord.

1. В операционной системе Windows запустить текстовый редактор MicrosoftWord.

2. В текстовом редакторе MicrosoftWord ввести команду [Вставка-Символ…]. На экране появится диалоговое окно Символ. Центральную часть диалогового окна занимает фрагмент таблицы символов.

3. Для определения числового кола знака кириллицы с помощью раскрывающегося списка Набор: выбрать пункт кириллица.

4. Для определения шестнадцатеричного числового кода символа в кодировке Unicode с помощью раскрывающегося списка из: выбрать тип кодировки Юникод (шестн.).

5. В таблице символов выбрать символ Э. В текстовом поле кодзнака : появится его шестнадцатеричный числовой код (в данном случае 042D).

Решите задачи:

№1. Закодируйте с помощью таблицы ASCII слова: А) Excel; Б) Access; В) Windows; Г) ИНФОРМАЦИЯ.

№2. Буква «i» в таблице кодов имеет код 105. Не пользуясь таблицей, расшифруйте следующую последовательность кодов: 102, 105, 108, 101.

№3. Десятичный код буквы «е» в таблице ASCII равен 101. Не пользуясь таблицей, составьте последовательность кодов, соответствующих слову help.

№4. Десятичный код буквы «i» в таблице ASCII равен 105. Не пользуясь таблицей, составьте последовательность кодов, соответствующих слову link.

№5. Декодируйте следующие тексты, заданные десятичным кодом:

А) 192 235 227 238 240 232 242 236;

Б) 193 235 238 234 45 241 245 229 236 224;

В) 115 111 102 116 119 97 114 101.

№6. Во сколько раз увеличится информационный объем страницы текста при его преобразовании из кодировки Windows 1251 (таблица кодировки содержит 256 символов) в кодировку Unicode (таблица кодировки содержит 65536 символов)?

№7. Каков информационный объем текста, содержащего слово ПРОГРАММИРОВАНИЕ:

А) в 16-битной кодировке;

Б) в 8-битной кодировке.

№8. Текст занимает ¼ Кбайта. Какое количество символов он содержит?

№9. Текст занимает полных 6 страниц. На каждой странице размещается 30 строк по 80 символов. Определить объем оперативной памяти, который займет этот текст.

№10. Свободный объем оперативной памяти компьютера 320 Кбайт. Сколько страниц книги поместится в ней, если на странице:

А) 32 строки по 32 символа;

Б) 64 строки по 64 символа;

В) 16 строк по 32 символа.

№11. Текст занимает 20 секторов на двусторонней дискете объемом 360 Кбайт. Дискета разбита на 40 дорожек по 9 секторов. Сколько символов содержит текст?