Схема 3. Представление графической информации в ЭВМ

Таблица 3. Представление чисел в ЭВМ

ЦЕЛЫЕ ЧИСЛА

Прямой, обратный, дополнительный коды

Целые без знака

Целые со знаком

Число записывается в двоичной системе счисления и дополняется ведущими нулями до количества битов (разрядов), отводимых на представление числа. 43=101011₂


Цифровые разряды

255=11111111₂


Цифровые разряды

В N разрядах можно записать целые числа

от

До

2^N-1

1 байт – от 0 до 255 (от 0 до 2⁸-1)

2 байта – от 0 до 65535 (от 0 до 2¹⁶-1)

Старший бит обозначает знак числа (0 – положительное, 1 - отрицательное). Для прямого кода в оставшихся битах записывается модуль числа. 43=101011₂


	Цифровые разряды
Знаковый разряд

-14=-1110₂


	Цифровые разряды
Знаковый разряд

В N разрядах можно записать целые числа

от

-2^N^-1

до

2^N^-1-1

1 байт – от -128 до 127 (от -2⁷до 2⁷-1)

2 байта – от -32768 до 32767 (от -2¹⁵до 2¹⁵-1)

ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ (ВЕЩЕСТВЕННЫЕ) ЧИСЛА

С фиксированной точкой (запятой), с плавающей точкой (запятой)

Число А записывают в виде: А=M·q^p, где q –основание системы счисления, p – порядок числа, M – мантисса (для нормализованной формы 1/q≤M<1).

Чем больше разрядов отводится на мантиссу, тем выше точность представления числа. Чем больше разрядов отводится на порядок, тем шире диапазон представляемых чисел. 6,25=110,01₂=0,11001·2¹¹(основание записано в десятичной системе счисления, мантисса и порядок – в двоичной)

…

Порядок

Мантисса

Одинарная точность – 4 байта

Двойная точность – 8 байт

Расширенная – 10 байт

Таблица 4. Поколения ЭВМ

	Первое поколение	Второе поколение	Третье поколение	Четвертое поколение
Период времени	1946 – 1959 (1940-1950)	1960 – 1969 (1950 — 1964)	1970 – 1979 (1960-1970)	с 1980 (с 1971)
Элементная база	Электронные лампы	Полупроводники (транзисторы)	Интегральные схемы (ИС)	Большие интегральные схемы (БИС, СБИС)

Основные устройства ввода	Пульт, перфокарточный, перфоленточный ввод	Добавилась клавиатура		Добавились сканер, мышь
Основные устройства вывода	Алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), перфоленточный вывод	Добавился алфавитно-цифровой дисплей	Добавился графопостроитель и принтер	Добавился цветной графический дисплей
Внешняя память	Магнитные ленты, барабаны, перфоленты, перфокарты	Добавился магнитный диск		Добавились оптические диски
Программное обеспечение	Машинные коды и ассемблеры	Пакетные ОС, универсальные языки программирования высокого уровня, трансляторы	Интерактивные ОС, структурированные языки программирования, первые СУБД	Дружественность ПО, сетевые ОС
Режим работы ЭВМ	Однопрограммный	Пакетный	Разделение времени, введение удаленных терминалов (дисплеев)	Персональная работа и сетевая обработка данных
Цель использования ЭВМ	Научно-технические расчеты	Технические и экономические расчеты	Управление, технические и экономические расчеты	Телекоммуникации, информационное обслуживание
Примеры	МЭСМ, БЭСМ, ENIAC	Минск, БЭСМ-6, IBM 7090, IBM 1401, IBM 1620	ЕС ЭВМ, АСВТ, СМ ЭВМ, IBM-360	IBM PC и Apple

Таблица 5. Классификация средств вычислительной техники по принципу действия

Тип	Краткая характеристика
Аналоговые	Представляют числовые данные при помощи аналоговых (непрерывных) физических величин (скорость, длина, напряжение, ток, давление, угол поворота, перемещение). Величина называется аналоговой, если она имеет непрерывное множество возможных значений (бесконечное множество). АВМ механическая — аналоговая вычислительная машина, в которой машинные переменные воспроизводятся механическими перемещениями. АВМ пневматическая — аналоговая вычислительная машина, в которой переменные представлены в виде величин давления воздуха (газа) в различных точках специально построенной сети. АВМ электронная — аналоговая вычислительная машина в которой переменные представляются электрическим напряжением постоянного тока. АВМ комбинированная - аналоговая вычислительная машина в которой переменные представляются несколькими типами величин, например, электромеханическая АВМ. Аналоговые компьютеры применяются там, где необходима повышенная точность результатов в узкоспециализированных областях.
Цифровые	Представляют числовые данные при помощи дискретных физических величин. Величина называется дискретной, если она имеет конечное число значений. Двоичные – используют двоичную арифметику; в настоящее время являются самым распространенным типом. Троичные – используют систему счисления с основанием три. Десятичные – используют десятичную систему счисления.
Гибридные	Сочетают в себе свойства аналоговых и цифровых вычислительных устройств. В настоящее время гибридные решения могут сохранять применение: при решении узкоспециализированных научных задач; в системах управления миниатюрными летательными аппаратами; в системах связи для роботов.