Что такое кодовая таблица компьютера
Если строго определены элементы алфавита и разрядность слов, получаемых с их помощью, то количество всех кодов можно вычислить, а следовательно, составить их перечень в форме кодовой таблицы.
Таким образом, в кодовой таблице представлено определенное количество строк и только два столбца:
- в одном столбце указаны цифровые (в нашем случае двоичные) коды – "слова", как сочетания элементов алфавита, расположенные в определенной последовательности;
- в другом столбце – их значения (нецифровой смысл, т. е. значения кодов).
Определение
Кодовая таблица – это совокупность цифровых (двоичных) кодов и их значений.
Стоит обратить внимание на то, что до сих пор мы оперировали цифрами и числами, получаемыми из этих цифр при помощи позиционной системы записи. Теперь оказалось, что на самом деле это – только половина кодовой таблицы. О второй половине кодовой таблицы поговорим ниже.
Информацию о значениях кодовой таблицы см. в разд. " Значения кодовой таблицы" данной главы.
А пока поговорим о построении кодовой таблицы.
Первая проблема, которую нам предстоит решить, заключается в том, чтобы определить количество строк, т. е. мы сначала должны задаться количеством разрядов, как это выяснилось в предыдущем разделе. Но возникает следующий вопрос: а чем это определяется, какой необходимостью?
Таблица 5.4. Кодовая таблица для двух значений.
| Двоичные коды | Значения кодов |
|---|---|
| 0 | "Да!" |
| 1 | "Нет!" |
Простота этой таблицы определяется тем, что в ней используются только элементы кодового алфавита. Если значений, которые надо кодировать, оказывается больше, чем два, то в этом случае элементы алфавита составляются в "слова", длина которых определяется разрядностью.
Например, если для кодирования требуется добавить значение, которое обычно присутствует в анкетах "Не знаю!", то одного разряда окажется недостаточно. Мы уже эту ситуацию обсуждали и знаем, что необходимо задействовать два разряда (табл. 5.5).
Информацию о расчете количества кодов см. в разд. "Расчет количества кодов " данной главы.
Таблица 5.5. Кодовая таблица для трех значений.
| Двоичные коды | Значения кодов |
|---|---|
| 00 | "Да!" |
| 01 | "Нет!" |
| 10 | "Не знаю!" |
| 11 | не используется |
Пример-метафора
Можно представить двоичные разряды в виде ячеек, входящих в состав слова-"ящика". Эти ячейки не могут быть пустыми, они должны получить какое-то значение, в данном случае "0" или "1".
Код "11" обязательно присутствует в таблице, хотя и не используется в данном случае, но, кто знает, может быть, этому коду в другой ситуации найдется достойное применение.
Пример
Если потребуется эту таблицу продолжить, например вместо трех значений (потенциально четырех) необходимо будет шесть значений, то сделать это можно, только увеличив количество разрядов, поскольку при данном количестве разрядов (два разряда) кодовая таблица не позволяет добавлять новые значения. Но сколько разрядов необходимо добавить? Это легко сосчитать: если два разряда мало, то положим три. Три разряда обеспечивают длину таблицы в восемь строк, т. е. больше, чем требуется. Строим новую таблицу: первое значение в ней будет "000", последнее – "111".
Важная мысль
Длина кодовой таблицы может быть произвольной, т. к. она определяется объемом информации, которая требует кодирования, но может быть ограничена возможностями технической реализации.
Расчет длины кодовой таблицы составляет практически половину всей процедуры ее построения. Теперь большее внимание следует обратить на вторую часть кодовой таблицы, которая определяет значения каждого кода.
Замечание
Однако следует отметить, что пользователям, которые применяют готовые технологии (программные приложения, общепринятые форматы и режимы), такими расчетами заниматься не приходится, поскольку давно разработаны стандартные кодовые таблицы. Вместе с тем, их ограничения, как правило, вызывают неприятие у лиц, которые не знакомы с особенностями логики, лежащей в основе компьютерных технологий. Например, художнику может быть совершенно непонятно, почему в компьютерных технологиях принято 256 градаций тона, а, например, не 7 или 100.
Для представления букв в вычислительной технике используют кодовые таблицы. Кратко о видах таблиц символов и их использовании рассказано в данной статье.
Что такое кодовая таблица
Известно, что числа в ЭВМ представляются в двоичной форме, в виде набора нулей и единиц. Для этого разработаны специальные приемы перевода числовых значений в двоичную последовательность. А как же компьютером обрабатываются текстовая информация – предложение, слова и буквы? Точно также как и числа – в виде последовательности нулей и единиц.
Для представления буквы в компьютере ее заменяют числовым эквивалентом, а затем переводят в двоичный код. Каждой букве соответствует своя цифра. Все буквы с их числовыми эквивалентами сведены в кодовую таблицу символов, которая может называться ASCII, Unicode, КОИ-7, КОИ-8, Windows-1251.
Таблица ASCII
Самой первой системой кодирования текстовой информации была ASCII (американский стандартный код для обмена информацией).
Таблица ASCII была разработана в США в шестидесятые годы прошлого столетия. Появление такой единой унифицированной системы кодировки символов было продиктовано необходимостью реализации компьютерного взаимодействия и обмена информацией. В то время каждый производитель вычислительной техники самостоятельно представлял буквы, цифры и управляющие коды. Только специалистами корпорации IBM применялись девять различных наборов кодировки символов.
Идея создания единой стандартизированной системы кодирования символов в виде числовых эквивалентов принадлежит американскому специалисту в области информационных технологий Роберту Уильяму Бемеру. Это он придумал экранирующий символ «Esc», обозначающий то, что следующий после него символ, имеет некоторое другое значение, не такое как ему назначено в таблице ASCII.
Первоначально таблица использовалась для кодировки только 128 знаков, затем была расширена до 256 символов. Первые тридцать два символа в таблице ASCI не имеют печатных эквивалентов и используются для управления. Числа в диапазоне 32 –127 предназначены для кодирования прописных и строчных латинских букв, цифр и знаков препинания.
Знак пробела имеет код 32 и также является печатным символом. Проверить соответствие символа печатному коду легко. Для этого можно воспользоваться простейшим текстовым редактором Блокнот в группе программ Стандартные операционной системы Windows. Нажав одновременно функциональную клавишу Alt и введя код символа – десятичное число, в окне редактора на месте расположения курсора будет напечатан соответствующий символ.
Национальные версии таблицы ASCII
Таблица ASCII в интервале символов от 0 до 127 остается неизменной для любых программ. Диапазон кодовых значений от 128 до 255 может варьироваться в зависимости от языковых и национальных особенностей.
Существуют различные национальные варианты системы кодирования. Для кодирования букв русского алфавита используются:
Unicode
Unicode представляет собой промышленный стандарт для кодирования символов всех письменных языков мира. Он был предложен в 1991 году некоммерческой организацией Unicode Consortium.
Рис. 3. Логотип Unicode Consortium.
Кодовое пространство Unicode разделено на несколько областей. Диапазон кодовых значений от 0 до 127 полностью дублирует кодовую систему ASCII. Затем располагаются области знаков разных языков, пунктуационные знаки и некоторые технические символы.
Unicode имеет несколько форм представления: UTF-8, UTF-16 и UTF-32.
Что мы узнали?
Для представления символьных значений в ЭВМ используются таблицы кодирования символов. Каждому символу в такой таблице соответствует числовое значение. Использование стандартизированных кодовых таблиц позволило обеспечить взаимодействие и информационный обмен между средствами вычислительной техники.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Представление текста в компьютере"
· использование таблицы кодировок;
· информационный объём текста.
Компьютер может работать с пятью видами информации:
Одним из самых массовых приложений ЭВМ является работа с текстами.
Имея компьютер, можно создавать тексты, не тратя на это много времени и бумагу. Носителем текста становится память компьютера. Текст на внешних носителях сохраняется в виде файла.
Как вы уже знаете, вся информация, независимо от того, какая она графическая, видео или звуковая, представляется в компьютере с помощью чисел, это всего два символа двоичного кода, 0 и 1, которые легко перевести в сигналы.
Прежде всего, вспомним о байтовом принципе организации памяти компьютера.
Как вы помните, каждая клетка обозначает бит памяти. Восемь подряд идущих битов образуют байт памяти. Байты пронумерованы. Порядковый номер байта определяет его адрес в памяти компьютера. По этим адресам процессор обращается к данным, считывает их или записывает в память.
Схема представления текста в памяти компьютера очень проста. Каждая буква алфавита, цифра, знак препинания или любой другой символ необходимый для записи текста обозначается определённым двоичным кодом, длина которого фиксирована.
Например, в системах кодировки Windows – 1251 и KОИ-8 каждый символ заменяется на восьмиразрядное целое положительное двоичное число, оно хранится в одном байте памяти. Это число является порядковым номером символа в кодовой таблице.
Мы уже говорили о том, что разрядность ячейки памяти i и количество различных целых положительных чисел, которые можно записать в эту ячейку n связаны соотношением:
Восьмиразрядный двоичный код позволяет получить 256 различных кодовых комбинаций, то есть 2 8 = 256.
С помощью 256 кодовых комбинаций можно закодировать все символы двух алфавитов (английского и русского) и все остальные дополнительные символы, расположенные на клавиатуре компьютера — цифры и знаки арифметических операций, знаки препинания и скобки и так далее, а также ряд управляющих символов, без которых невозможно создание текстового документа (удаление предыдущего символа, переход на новую строку, пробел и другие).
Мощность алфавита равна 256 символов. Сколько Килобайт памяти потребуется для сохранения 160 страниц текста, содержащего в среднем 192 символа на каждой странице?
В современном мире около 6700 живых языков и около 25 алфавитов.
Он является результатом сотрудничества Международной организации по стандартизации (ISO) с ведущими производителями компьютеров и программного обеспечения.
Этот стандарт был предложен в 1991 году некоммерческой организацией «Консорциум Юникода». С помощью этого стандарта можно закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становится ненужным переключение кодовых страниц.
В Юникод каждый символ кодируется 16-битовым двоичным кодом, то есть два байта на символ. В данном случае можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.
Однако в последнее время объединение Unicode приступило к кодированию письменности мёртвых языков и в этом случае 16-битового кодирования уже недостаточно. Поэтому Unicode приступил к освоению новых кодов.
Текстовый документ, который хранится в памяти компьютера, состоит из кодов символьного алфавита, кодов управления форматами текста. Также текстовые процессоры, например, Microsoft Word позволяют включать и редактировать такие объекты как таблицы, оглавления, ссылки и гиперссылки, историю вносимых изменений и так далее. Все это также представляется в виде последовательности байтовых кодов.
В зависимости от разрядности используемой кодировки информационный вес символа текста, создаваемого на компьютере, может быть равен:
• 8 бит или 1 байт — если используется восьмиразрядная кодировка;
• 16 бит или 2 байта — если используется шестнадцатиразрядная кодировка.
Информационным объёмом фрагмента текста будем называть количество битов, байтов или производных единиц (килобайтов, мегабайтов и так далее), необходимых для записи этого фрагмента заранее оговорённым способом двоичного кодирования.
Информационный объем текста, набранного на компьютере с использованием кодировки UNICODE равен 4 Килобайта. Определить количество символов в тексте.
Как мы уже говорили бывают случаи, когда, работая с текстом, программа может запросить воспользоваться другой кодировкой, например, текст в восьмибитном коде Windows перекодировать в кодировку Unicode. Давайте выясним, что произойдёт с информационным объёмом текста.
Итак, рассмотрим такой пример.
Соответствие между изображениями и кодами символов устанавливается с помощью кодовых таблиц.
В зависимости от разрядности используемой кодировки информационный вес символа текста, создаваемого на компьютере, может быть равен:
• 16 бит (2 байта) — если используется 16-разрядная кодировка.
Информационный объём фрагмента текста — это количество битов, байтов и производных единиц, необходимых для записи фрагмента оговорённым способом кодирования.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Представление текста в компьютере"
· использование таблицы кодировок;
· информационный объём текста.
Компьютер может работать с пятью видами информации:
Одним из самых массовых приложений ЭВМ является работа с текстами.
Имея компьютер, можно создавать тексты, не тратя на это много времени и бумагу. Носителем текста становится память компьютера. Текст на внешних носителях сохраняется в виде файла.
Как вы уже знаете, вся информация, независимо от того, какая она графическая, видео или звуковая, представляется в компьютере с помощью чисел, это всего два символа двоичного кода, 0 и 1, которые легко перевести в сигналы.
Прежде всего, вспомним о байтовом принципе организации памяти компьютера.
Как вы помните, каждая клетка обозначает бит памяти. Восемь подряд идущих битов образуют байт памяти. Байты пронумерованы. Порядковый номер байта определяет его адрес в памяти компьютера. По этим адресам процессор обращается к данным, считывает их или записывает в память.
Схема представления текста в памяти компьютера очень проста. Каждая буква алфавита, цифра, знак препинания или любой другой символ необходимый для записи текста обозначается определённым двоичным кодом, длина которого фиксирована.
Например, в системах кодировки Windows – 1251 и KОИ-8 каждый символ заменяется на восьмиразрядное целое положительное двоичное число, оно хранится в одном байте памяти. Это число является порядковым номером символа в кодовой таблице.
Мы уже говорили о том, что разрядность ячейки памяти i и количество различных целых положительных чисел, которые можно записать в эту ячейку n связаны соотношением:
Восьмиразрядный двоичный код позволяет получить 256 различных кодовых комбинаций, то есть 2 8 = 256.
С помощью 256 кодовых комбинаций можно закодировать все символы двух алфавитов (английского и русского) и все остальные дополнительные символы, расположенные на клавиатуре компьютера — цифры и знаки арифметических операций, знаки препинания и скобки и так далее, а также ряд управляющих символов, без которых невозможно создание текстового документа (удаление предыдущего символа, переход на новую строку, пробел и другие).
Мощность алфавита равна 256 символов. Сколько Килобайт памяти потребуется для сохранения 160 страниц текста, содержащего в среднем 192 символа на каждой странице?
В современном мире около 6700 живых языков и около 25 алфавитов.
Он является результатом сотрудничества Международной организации по стандартизации (ISO) с ведущими производителями компьютеров и программного обеспечения.
Этот стандарт был предложен в 1991 году некоммерческой организацией «Консорциум Юникода». С помощью этого стандарта можно закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становится ненужным переключение кодовых страниц.
В Юникод каждый символ кодируется 16-битовым двоичным кодом, то есть два байта на символ. В данном случае можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.
Однако в последнее время объединение Unicode приступило к кодированию письменности мёртвых языков и в этом случае 16-битового кодирования уже недостаточно. Поэтому Unicode приступил к освоению новых кодов.
Текстовый документ, который хранится в памяти компьютера, состоит из кодов символьного алфавита, кодов управления форматами текста. Также текстовые процессоры, например, Microsoft Word позволяют включать и редактировать такие объекты как таблицы, оглавления, ссылки и гиперссылки, историю вносимых изменений и так далее. Все это также представляется в виде последовательности байтовых кодов.
В зависимости от разрядности используемой кодировки информационный вес символа текста, создаваемого на компьютере, может быть равен:
• 8 бит или 1 байт — если используется восьмиразрядная кодировка;
• 16 бит или 2 байта — если используется шестнадцатиразрядная кодировка.
Информационным объёмом фрагмента текста будем называть количество битов, байтов или производных единиц (килобайтов, мегабайтов и так далее), необходимых для записи этого фрагмента заранее оговорённым способом двоичного кодирования.
Информационный объем текста, набранного на компьютере с использованием кодировки UNICODE равен 4 Килобайта. Определить количество символов в тексте.
Как мы уже говорили бывают случаи, когда, работая с текстом, программа может запросить воспользоваться другой кодировкой, например, текст в восьмибитном коде Windows перекодировать в кодировку Unicode. Давайте выясним, что произойдёт с информационным объёмом текста.
Итак, рассмотрим такой пример.
Соответствие между изображениями и кодами символов устанавливается с помощью кодовых таблиц.
В зависимости от разрядности используемой кодировки информационный вес символа текста, создаваемого на компьютере, может быть равен:
• 16 бит (2 байта) — если используется 16-разрядная кодировка.
Информационный объём фрагмента текста — это количество битов, байтов и производных единиц, необходимых для записи фрагмента оговорённым способом кодирования.
Читайте также: