K reprezentaci čísel se používají určité techniky a pravidla, nazývané číselné systémy. Všechny známé číselné soustavy se dělí do dvou skupin: poziční číselné soustavy a nepoziční číselné soustavy.
Nepoziční číselná soustava je systém, ve kterém význam symbolu, čísla, znaku nebo hieroglyfu nezávisí na poloze tohoto symbolu v zobrazeném čísle. V poziční systémy naopak význam symbolu závisí na poloze tohoto symbolu v reprezentovaném čísle. Nepoziční systémy, které jsou jednodušší, se historicky objevily mnohem dříve než poziční systémy. Používali je staří Slované, Číňané a další národy.
Jedna z odrůd nepozičních soustav přežila dodnes – římská číselná soustava. Používá takzvané římské číslice: já- 1, PROTI- 5, X- 10, L- 50, C- 100, D- 500, M- 1000. Hodnota čísla se vypočítá sečtením všech čísel s přihlédnutím k pravidlu, že pokud je číslice menší váhy nalevo od další číslice s větší váhou, pak má znaménko mínus, a pokud k vpravo, pak má znaménko plus. Například číslo MCCXXXIV je definován takto:
1000 + 100 + 100 + 10 + 10 + 10 - 1 + 5 = 1234
Nepoziční číselné soustavy mají dvě významné nevýhody. Za prvé, jak se rozsah reprezentovaných čísel zvětšuje, zvyšuje se počet různých symbolů v reprezentovaných číslech. Za druhé, pravidla pro provádění i těch nejjednodušších aritmetických operací jsou velmi složitá.
Polohové systémyČísla mají nesmírně důležitou vlastnost, že všechna čísla, malá i velká, lze zapsat pomocí konečné sady různých symbolů. Pravidla pro práci s čísly lze navíc shrnout do podoby tabulek sčítání a násobení. Vynález pozičních číselných soustav měl neocenitelné důsledky pro další vývoj lidské civilizace. Poprvé takové číselné soustavy začali používat staří Sumerové a Hinduisté.
V pozičních číselných soustavách libovolné číslo X reprezentován jako polynom
V tomto výrazu aj se nazývají koeficienty a S- základ číselné soustavy. Hodnota libovolného koeficientu v zobrazeném čísle může být v rozmezí 0...(S-1). V současnosti všechny země světa používají desítkovou číselnou soustavu, což je poziční číselná soustava se základem S=10. Koeficienty při zobrazování čísel v desítkové číselné soustavě mohou nabývat hodnot v rozsahu od 0....9. Pro stručnost místo zápisu čísla jako polynomu zapište pouze posloupnost koeficientů tohoto polynomu. Když píšeme desetinné číslo X= 94,46, pak máme na mysli hodnotu
Hodnota první číslice nalevo od desetinné čárky, která odděluje celočíselnou část čísla od jeho zlomkové části, odpovídá hodnotě zobrazené číslice (její „váha“ je prý rovna jedné); hodnota další číslice vlevo je rovna desetinásobku hodnoty zobrazené číslice („váha“ číslice je 10) atd. Hodnota číslice napravo od desetinné čárky se rovná desetině zapsané číslice (její „váha“ je 0,1) další - setina atd.
V zásadě může roli základu hrát každé celé číslo větší než jedna. Vezměte si například desetinné číslo 437. Je docela dobře možné toto číslo napsat a jak
kde index 8 čísla 665 naznačuje, že máme co do činění s číslem, když se píše místo obvyklého základu S= 10 použitých základů S=8. Čísla zapsaná v základu 8 se nazývají osmičkové.
Stejné desetinné číslo 437 lze zapsat jako
Čísla zapsaná v základu 16 se nazývají hexadecimální (A odpovídá číslu 10 v desítkové soustavě).
Nejjednodušší poziční číselný systém je radixový číselný systém. S=2. V tomto systému číslo
Výhodou použití dvojky jako základu číselné soustavy je, že k zápisu libovolného čísla jsou zapotřebí pouze dvě různé číslice – 0 a 1. Nevýhodou binární soustavy je, že k vyjádření čísla je zapotřebí přibližně 3,3krát více číslic. binární forma, než v desítkové soustavě.
Stejně jako se pro zápis desítkových čísel používá deset různých číslic (09), pro zápis binárních čísel se používají dvě různé číslice (0 a 1), osm (07) pro osmičková čísla a 16 pro čísla šestnáctková Protože pouze deset ze šestnácti číslic mají obecně přijímaná označení v arabských číslicích 09, pak k zápisu zbývajících číslic 1015 hexadecimálních čísel použijte znaky latinské abecedy A.F. (A odpovídá číslu 10, V- 11, C- 12, D- 13, E- 14, F- 15). Tedy například hexadecimální číslo 2E odpovídá desetinnému číslu 46, protože .
S čísly se zlomky v libovolném základu se zachází stejně jako v desítkové soustavě. Je pouze nutné vzít v úvahu skutečnost, že konečný zlomek v jedné číselné soustavě se může stát periodickým v jiné. Například,
Ale 
.
Počítače používají poziční číselné soustavy se základy 2, 8, 16, 10. Hlavní číselná soustava je binární. Za prvé, v tomto číselném systému, jak již bylo zmíněno, jsou k reprezentaci čísel potřeba pouze kombinace dvou číslic: 0 a 1. Tyto dvě číslice mohou být reprezentovány prvky, které mají dva různé stavy. Jednomu stavu, tedy libovolnému stavu, lze přiřadit číslo 0 a druhému 1. Takové prvky se nazývají dvoupolohové (dvě polohy - dva stavy) a jsou technicky velmi snadno vyrobitelné.
Pro srovnání upozorňujeme, že pro zobrazení jedné desetinné číslice je nutné mít prvek, který má 10 jasně definovaných různých stavů. V zásadě je logika provádění aritmetických operací v binární číselné soustavě nejjednodušší. To je zřejmé z příkladu porovnání tabulek násobení desetinných číslic s jednou jedinou tabulkou násobení dvojkových číslic ve tvaru:
00=0; 01=0; 10=0; 11=1.
Z uvedených příkladů je patrné, že desítková číselná soustava je pro použití v počítačích krajně nepohodlná, ale je všeobecně přijímána, a proto i přes své nedostatky našla uplatnění i ve výpočetní technice. Aby bylo možné zadávat desetinná čísla do počítače a zobrazovat je jako stavy dvoupolohových prvků, používá se tzv. binárně-desítková forma reprezentace desetinných čísel. V této podobě je každá číslice desítkového zápisu čísla reprezentována jako čtyřmístné binární číslo (binární tetráda). Například desetinné číslo X 10 = 481,75 v binárním desítkovém tvaru bude vypadat takto:
X 2-10 = 0100 1000 0001, 0111 0101.
Nepleťte si binární desítkový tvar čísla s binárním tvarem stejného čísla! V prvním případě zůstává základ číselné soustavy roven desítce – pouze koeficienty na bázi jsou vyjádřeny v binárním tvaru.
Osmičkové a hexadecimální zápisy se používají především při programování počítačových úloh a zadávání kompaktních zápisů při ladění programu. Výhodou těchto forem zápisu čísel je na jedné straně snadnost převodu z dvojkové do osmičkové (hexadecimální) a naopak a na straně druhé kompaktnost zobrazení čísel. Například pro převod hexadecimálního čísla X 16 =1FA,0F do binárního tvaru, každá hexadecimální číslice musí být reprezentována ekvivalentním čtyřmístným binárním číslem. V důsledku toho dostaneme:
0111 1111 1011, 0000 1110.
Podobně pro oktal 34:
Tabulka 4.1 ukazuje různé formy zápisu dvaceti čísel v přirozené řadě.
Tabulka 4.1. Různé formy zápisu dvaceti čísel přirozené řady
| Desetinné číslo | Binární číslo | Osmičkové číslo | Hexadecimální číslo | Binární desítkové číslo |
| A | 0001 0000 | |||
| B | 0001 0001 | |||
| C | 0001 0010 | |||
| D | 0001 0011 | |||
| E | 0001 0100 | |||
| F | 0001 0101 | |||
| 0001 0110 | ||||
| 0001 0111 | ||||
| 0001 1000 | ||||
| 0001 1001 | ||||
| 0010 0000 |
Zvláště důležité je zdůraznit:
1. Množství, které digitální záznam čísla odráží, zůstává nezměněno bez ohledu na číselný systém;
2. Pravidla pro provádění aritmetických operací na víceciferných číslech zastoupených v pozičních číselných soustavách s různým základem jsou stejná.
3. Pravidla pro sčítání a násobení jednociferných čísel pro každou číselnou soustavu určují jejich tabulky násobení a sčítání.
Podívejme se na příklad. Potřebujeme najít součin dvou osmičkových čísel: X 8 =35´12 (tato čísla odpovídají desetinným číslům 29 a 10).
Vynásobíme „sloupcem“:
Odpovědět: X 8 =4314=644=6 +4 
Vynásobením 4 3 v osmičkové soustavě dostaneme výsledek 14 8 (to odpovídá 12 v desítkové soustavě). Proto je podle pravidel číslice 4 zapsána touto číslicí a jednotka přenosu je zapamatována. Dalším vynásobením 4 4 dostaneme 20 v osmičkové soustavě a vezmeme-li v úvahu jednotku přenosu - číslo 21. Výsledkem vynásobení osmičkového čísla 43 číslicí 4 bude tedy osmičkové číslo 214. Násobenec 43 se obdobně vynásobí další číslicí násobitele 431 = 43. Při sčítání takto získaných dílčích součtů musíte použít příslušné sčítací tabulky. Konečná odpověď v osmičkovém tvaru je 644, což odpovídá desetinnému číslu 420.
Pořadí výpočtů na počítači obvykle takhle. Počáteční číselná data se do počítače zadávají v desítkovém tvaru běžném pro člověka (například pomocí klávesnice – vstupního zařízení). Součástí počítačů jsou speciální zařízení nazývaná šifrovače, které automaticky převádějí zadané desítkové informace do binárního desítkového tvaru. Pomocí speciálního podprogramu nebo obvodu (byly vyvinuty speciální rozsáhlé integrované obvody, které automaticky převádějí čísla z BCD do binárního zápisu a naopak) jsou číselné informace z BCD formy převedeny do binárního zápisu. Poté se provedou potřebné výpočty v binární číselné soustavě. Pokud je nutné poskytnout některé výsledky výpočtů v desítkovém tvaru, pak se tato data buď programově nebo pomocí speciálních mikroobvodů nejprve převedou do binární desítkové formy a poté se pomocí výstupních zařízení vydají přímo v desítkovém tvaru (např. ve formuláři nebo zobrazeném na obrazovce).
Tento výpočetní postup se používá při řešení vědeckých a technických problémů. V takových úlohách je množství počátečních numerických dat a výsledků výpočtů relativně malé ve srovnání s počtem operací potřebných k vyřešení problémů.
Zároveň existuje poměrně velká třída problémů, která se vyznačuje velkým množstvím vstupních a výstupních dat a vyžaduje pro své řešení malý počet výpočetních operací (například výpočet mezd pro dělníky a zaměstnance, výpočet nájemného). Pro takové úlohy není výše popsaný postup výpočtu optimální z důvodu nízkého výkonu počítače – převod číselné informace z binární desítkové formy do binární a naopak zabere příliš mnoho času. Pro řešení těchto problémů byly vyvinuty optimální metody výpočtů přímo v binárně-decimální formě. V moderních počítačích příkazový systém nutně obsahuje jak skupinu příkazů, které provádějí operace v binární číselné soustavě (binární aritmetické příkazy), tak i skupinu příkazů, které provádějí operace v binární desítkové číselné soustavě (desítkové aritmetické příkazy).
1.3. Rozsah počítačů
Počítače lze podle účelu rozdělit do tří skupin: univerzální (univerzální), problémové a specializované.
Univerzální počítače jsou určeny k řešení široké škály inženýrských a technických problémů: ekonomických, matematických, informačních a dalších problémů vyznačujících se složitostí algoritmů a velkým objemem zpracovávaných dat. Jsou široce používány ve sdílených výpočetních centrech a dalších výkonných počítačových systémech.
Problémově orientované počítače slouží k řešení užšího okruhu problémů spojených zpravidla se správou technologických objektů; registrace, shromažďování a zpracování relativně malého množství dat; provádění výpočtů pomocí relativně jednoduchých algoritmů; mají omezené hardwarové a softwarové zdroje ve srovnání se sálovými počítači.
Problémově orientované počítače zahrnují zejména všechny druhy řídicích počítačových systémů.
Specializované počítače se používají k řešení úzkého okruhu problémů nebo implementaci přesně definované skupiny funkcí. Takto úzká orientace počítačů umožňuje jednoznačně ozvláštnit jejich strukturu, výrazně snížit jejich složitost a cenu při zachování vysoké produktivity a spolehlivosti jejich provozu.
Mezi specializované počítače patří například programovatelné mikroprocesory pro speciální účely; adaptéry a ovladače, které plní logické funkce řízení jednotlivých jednoduchých technických zařízení pro koordinaci a propojování provozu uzlů počítačového systému.
Používání počítačů je velmi běžné téměř ve všech oblastech lidského života.
Používají se tedy například počítače:
1.V průmyslu (specializované počítače)
2. V technice (palubní počítače)
3. Téměř ve všech odvětvích výroby a služeb (osobní počítače a notebooky)
4. Na internetu (servery)
5. V běžném životě.
2. praktická část.
možnosti přizpůsobení pro Windows XP (Windows Vista)
Operační systém Microsoft Windows XP (z anglického eXPerience - zkušenost) je OS předchozí generace rodiny Windows, vytvořený na bázi technologie NT.
Ke spuštění Microsoft Windows XP potřebujete osobní počítač, který splňuje následující minimální systémové požadavky: procesor – kompatibilní s Pentiem, taktovací frekvence 233 MHz nebo vyšší; kapacita RAM - 64 MB; volné místo na disku - 1,5 GB. Pro stabilní a rychlý provoz se však doporučuje nainstalovat tento operační systém na počítač s následujícími optimálními charakteristikami: procesor - kompatibilní s Pentium-II (nebo vyšší), taktovací frekvence 500 MHz a vyšší; kapacita RAM - 256 MB; volné místo na disku - 2 GB. Zařízení pro čtení kompaktních disků (CD-ROM), modem s rychlostí alespoň 56 Kbps.
Nyní, když stisknete tlačítko Start, zobrazí se dynamická nabídka obsahující ikony pouze pro pět programů, které používáte nejčastěji. Díky tomu můžete začít s aplikacemi, které potřebujete, mnohem rychleji. Nechybí ani ikony prohlížeče Microsoft Internet Explorer 6 a e-mailového klienta Outlook Express 6 a také tlačítka Odhlásit a Vypnout počítač, která umožňují ukončit aktuální relaci Windows a vypnout počítač.
V prostředí Microsoft Windows musí uživatel často pracovat současně s několika dokumenty nebo sadou různých programů. Neaktivní aplikace jsou zároveň minimalizovány na Hlavní panel, v důsledku čehož se dříve či později zahltí ikonami a přepínání mezi úkoly je obtížné. Aby se odlehčil hlavnímu panelu a uvolnilo se více pracovní plochy pro zobrazování ikon běžících aplikací, používá Windows XP tzv. algoritmus seskupování úloh, podle kterého se podobné programy běžící na počítači současně spojují do logické vizuální skupiny.
Windows XP obsahuje speciální mechanismus – Rychlé přepínání uživatelů, pomocí kterého lze rychle připojit nové uživatele a skupiny uživatelů k operačnímu systému bez registrace. Je také možné přepínat mezi více pracovními relacemi, aniž byste museli ukládat data nebo restartovat systém. Každý uživatel přitom může nezávisle měnit nastavení Windows a pracovat s vlastními soubory a dokumenty, vytvářet, měnit a ukládat jakákoli data bez ohledu na ostatní uživatele Windows XP. Pro každou novou pracovní relaci operační systém přiděluje speciální sekci horní paměti ve výši 2 MB, ale tento objem nijak neomezuje počet aplikačních programů, které může uživatel spustit. Zejména mechanismus rychlého přepínání uživatelů umožňuje uživateli, který pracuje například s textovým editorem, na krátkou dobu opustit počítač a v době jeho nepřítomnosti si jiný uživatel může otevřít vlastní relaci Windows a surfovat po internetu nebo si stáhnout hra. V tomto případě je text upravený nepřítomným uživatelem stále uložen v paměti: po návratu do počítače může uživatel pokračovat v práci s dokumentem od místa, kde byl přerušen, bez restartování systému nebo nového spouštění odpovídajícího programu.
Operační systém Windows XP obsahuje mnoho různých nastavení. Některé z nich jsou uvedeny níže:
Vymazání souboru stránky před restartováním systému
Vypněte vestavěný debugger Dr. Watson
Zakázat nahrávání posledního přístupu k souboru (NTFS)
Zakázat ochranu systémových souborů (SFC)
Povolit podporu UDMA-66 na čipových sadách Intel
Povolit Num Lock při spouštění
Automaticky uvolnit nepoužívané knihovny
Zakázat sledování uživatelů systému Windows XP
Spouštějte 16bitové programy v samostatných procesech
Neposílejte hlášení o chybách společnosti Microsoft
Heslo při ukončení pohotovostního režimu
Optimalizace systémových souborů během bootování (boot defrag)
Chybové zprávy
Cesta k distribuční a systémové složce Windows pro aktivního uživatele
Vypálení konzoly pro zotavení na pevný disk
Automatické aktualizace systému Windows
Služba Windows Prefetcher
Přihlásit se
Zobrazit spuštěné příkazy při spuštění a odhlášení
Automatické přihlášení bez zadání hesla
Zobrazit zprávu při přihlášení
Nezobrazovat poslední uživatelské jméno
Použijte uvítací stránku
Použijte rychlé přepínání uživatelů
Zrychlení systému
Zakažte nepoužívaná zařízení ve Správci zařízení
Zakázat indexování
Zvýšení výkonu NTFS
Zrychlete souborový systém
Zakázat Universal Plug and Play
Office XP - zakázat chyby odesílání
Změna priority požadavků na přerušení (IRQ)
Windows pracující s archivy zip
Zakázat podporu pro archivy zip
Obnovení systému
Zakázat obnovení systému
Životnost bodů obnovy
Selhání systému
Automaticky restartujte počítač
Zapsat událost do systémového protokolu
Odeslat administrativní upozornění
Zápis informací o ladění
Nastavení paměti
K uložení jádra systému nepoužívejte stránkovací soubor
Velká mezipaměť systému
Alokace paměti pro I/O operace
Cesty k systémovým utilitám
Použijte svůj vlastní program pro defragmentaci disku
Použijte svůj program pro vyčištění systému
Použijte svůj vlastní program pro archivaci dat
Nastavení Vista
Zakázat UAC
Podívejme se na příklady konfigurace:
1. Automatické aktualizace systému Windows
Správa automatických aktualizací systému Windows XP. Tuto možnost lze také nakonfigurovat následujícím způsobem: Ovládací panely - Systém - Automatické aktualizace.
HKLM\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\WindowsUpdate\Automatická aktualizace
Windows XP používá následující hodnoty:
Zakázat automatické aktualizace
Upozornit, až bude možné stáhnout aktualizace
Stáhněte si aktualizace a poté upozorněte, až budete připraveni k instalaci
AUOptions = 3 a další hodnoty
2. Automatické přihlášení bez zadání hesla
Umožňuje automatické přihlášení bez výběru jména nebo zadávání hesla. Automatické přihlašování můžete povolit také následujícím způsobem: Start - Spustit - napište „control userpasswords2“, v zobrazeném okně zrušte zaškrtnutí „Vyžadovat uživatelské jméno a heslo“, po kliknutí na OK se zobrazí okno, kde je potřeba zadat uživatele a Heslo. Pokud je povoleno automatické přihlašování, můžete jej obejít podržením klávesy SHIFT při spouštění počítače.
HKLM\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Winlogon
STRING AutoAdminLogon, má hodnotu "1" - Automatické přihlášení je povoleno, "0" - zakázáno.
STRING DefaultUserName, uživatelské jméno, které se používá pro automatické přihlášení
STRING DefaultUserPassword, uživatelské heslo
STRING DefaultDomainName, výchozí doména, používaná pro počítače v síti
Poznámka: heslo je uloženo v registru v nezašifrované podobě.
Pokud je při startu počítače zakázáno zobrazování předchozího jména (parametr DontDisplayLastUserName), automatické přihlášení nebude fungovat!
Pokud se možnost po restartu resetuje, vytvořte si heslo pro svůj účet (Ovládací panely - Uživatelské účty) nebo použijte ovládací aplet userpasswords2 (viz výše).
3. Nastavení času a data
Nabídka Start -Ovládací panely -Datum, čas, jazyk a regionální normy -Datum, čas - nastavte požadovaný čas, požadované datum - použijte - OK.
BIBLIOGRAFIE:
1. Akulov O. A., Medveděv N. V. Informatika: základní kurz. M.: Omega-L, 2006.
2. Dorot V. A., Novikov F. N. Výkladový slovník moderní počítačové slovní zásoby. 2. vyd. Petrohrad: BHV, 2001.
3. Instalace systému Windows XP [Elektronický zdroj]: - Režim přístupu: http://reestr.hotmail.ru/publik/instal_XP.htm
4. Informatika: učebnice. Ed. Makarova N.V.M.: Finance a statistika, 2000.
5. Lesnichaya I.G. Počítačová věda a informační technologie. Tutorial. M.: Nakladatelství Eksmo, 2007
Vývojové a materiálové náklady. Cílem návrhu diplomové práce je tedy vyvinout softwarový balík pro simulaci radarové situace na osobním počítači, který umožní simulovat radarovou situaci podle zadaných parametrů, vytvořit výstupní soubor obsahující vypočítaný model, použít výsledný soubor k testování skutečných zpracovatelských zařízení...
řízení přenosu vstupních a výstupních dat. MS-DOS poskytuje poměrně složitý matematický software pro řízení těchto procesů na žádost uživatele. Správa dat se provádí pomocí procedur nazývaných řízený vstup a výstup, filtry a komunikace. Pomocí těchto postupů může uživatel organizovat svou vlastní linku pro přenos informací. Může...
Vyžaduje mnohem nižší náklady než nastavení výroby monitorů. Nyní mohou výrobci adaptérů počítat s „multi-synchronizacemi“. Monitory stejné třídy, které mají stejné základní vlastnosti, se liší designem. Mezi nejdůležitější parametry patří velikost obrazovky, její tvar a barva fosforu monochromatických monitorů. Některé vlastnosti jsou samozřejmé (...
Poziční číselné soustavy umožňují psát čísla. Prvky PSS jsou symboly. Například v desítkové číselné soustavě se používají symboly 0, 1, ..., 9 Nechť B je základ PSS, tzn. číslo rovné počtu znaků. Pro desetinné SS. V PSS je správný desetinný zlomek reprezentován jako
kde a jsou počet číslic před a za desetinnou čárkou.
Příklad.
Kromě desítkové se používají binární, osmičkové a šestnáctkové SS. Binární SS používá symboly a osmičkové - a šestnáctkové - .
Příklad.
Prezentace číselných informací v počítači
K reprezentaci čísel v počítači se používá binární číselný systém. Samotné číslo může být reprezentováno v různých formátech: jako přirozené číslo, jako celé číslo, pevná čárka, plovoucí desetinná čárka, BCD atd.
Datové jednotky
Jednotky pro měření objemu dat jsou založeny na systému binárních čísel.
Datové jednotky.Čísla v počítači jsou přenášena po drátech (sběrnice) nebo uložena v paměťových buňkách. Drát může mít buď nulový, nebo vysoký potenciál a paměťová buňka může být v jednom ze dvou stabilních stavů. Analogií těchto stavů je binární číslice. Jedné dvojkové číslici byla přiřazena nová datová jednotka, která byla volána bit.
Zbývající nesystémové jednotky jsou uvedeny v tabulce.
Tabulka - Nesystémové jednotky měření objemu dat
Reprezentace symbolických informací v počítači. ASCII (American Standard Cods for Information Interchange) se používá k reprezentaci znakových informací v paměti počítače. Tento kód se skládá ze 7 bitů. Lze jej použít ke kódování znaků. Kódování znaků se provádí pomocí přirozených čísel od 0 do 127. Každý znak má své vlastní číslo. První hodnoty kódu od 0 do 31 se používají pro servisní znaky. Pokud jsou tyto kódy použity v symbolickém textu programu, nejsou zobrazeny na obrazovce a jsou považovány za mezery. Pak následují interpunkční znaménka, speciální znaky a operační znaky, čísla atd. Velká písmena latinské abecedy začínají 65 a končí 90 a malá písmena - od 97 do 122. Pokud je pro kód znaku přiděleno 8 bitů, lze ke kódování například ruské abecedy použít dalších 128 čísel.
Windows 2000 používá univerzální systém kódování znaků UNICODE. Ke kódování znaků se používá 16 binárních bitů. Do tohoto kódovacího systému lze umístit různé znaky, které stačí k umístění znaků hlavních jazyků planety.
Prezentace logických informací v počítači. V Pascalu je kód znaku vrácen funkcí ord. Pod logickému typu je přidělen 1 bit: ord (false) =0, ord(true) =1.
Pole s proměnnou délkou mají velikost od 0 do 256 bajtů.
Kódování grafických dat. Obraz na obrazovce monitoru je tvořen soustavou svítících bodů. To se nazývá rastr. Každý bod je charakterizován souřadnicemi, barvou a jasem. U černobílých obrázků je standardní gradace 256 odstínů šedé, která je kódována pomocí 1 bajtu.
Předpokládá se, že jakoukoli barvu lze získat smícháním červené (červené), zelené (zelené) a modré (modré). Tento způsob získávání barev se nazývá RGB. Pokud se pro každou barvu použije 8 bitů pro gradaci její intenzity, pak pro nastavení barvy jednoho bodu budete potřebovat 24 bitů, což vám umožní získat 2 24 = 16777216 různých barev. Tomu odpovídá schopnost lidského oka rozlišovat barvy, proto se tomuto způsobu znázornění grafické informace říká plná barva (Skutečný Barva).
Pokud se pro kódování barev použije 16 bitů, zavolá se metoda Vysoký Barva.
Pokud je pro barevné kódování použito 8 bitů, pak se metoda kódování nazývá index. Každému číslu (indexu) je přiřazen vlastní barevný vzorek, který je umístěn v referenční tabulce - paleta.
Kódování zvukových informací. Při reprodukci zvuků se používá metoda table-wave syntézy. Speciální tabulky obsahují základní zvukové parametry všech hlavních nástrojů v číselné podobě.
Koncepce softwaru (softwaru). Softwarové produkty se běžně dělí do tří tříd:
- - systémový software;
- - aplikační programy;
- - nástroje programovací techniky.
Systémový software zajišťuje efektivní a spolehlivý provoz počítače, vytváří efektivní operační prostředí pro spouštění dalších programů, provádí diagnostiku hardwaru, kopíruje, obnovuje a archivuje soubory a poskytuje operátorské rozhraní.
Mezi nejrozšířenější operační systémy patří MS DOS, Windows 95, OS/2, NetWare, Windows NT, Unix. Systém zahrnuje základní A servis software. Základní software zahrnuje obsluhu Systém, skořápka a síť Systém. Servisní software rozšiřuje možnosti základního softwaru a zajišťuje diagnostiku počítače, antivirovou ochranu, archivaci souborů, údržbu disku a sítě.
Operační shelly jsou programy, které usnadňují komunikaci uživatele s počítačem. Skořápky mohou být textové a grafické. Mezi oblíbené textové shelly pro operační systém MS DOS patří Norton Commander 5.0 (Symantec), XTree Gold 4.0, Norton Navigator atd. Nejoblíbenějšími grafickými shelly jsou Windows.
Programy zahrnuté v servisním softwaru se nazývají nástroje, jako je Norton Utilities (Symantec Corporation).
Aplikační softwarové balíčky zahrnují problémově orientovaný, počítačově podporovaný návrh, integrované balíčky pro všeobecné použití (Microsoft Office), kancelářské systémy, počítačové systémy, multimediální software. Mezi problémově orientované patří software pro automatizované účetnictví, finanční činnosti, personální evidenci, řízení zásob a výroby, bankovní informační systémy atd. Mezi univerzální aplikační programy patří DBMS, textové a tabulkové procesory a prezentační grafické nástroje. Kancelářské PPP zahrnují organizéry, překladatelské programy a e-mail.
Princip činnosti počítače
Počítač používá princip ovládání programu. Jeden ze způsobů jeho realizace navrhl v roce 1945 americký matematik D. Neumann a od té doby se Neumannův princip programového řízení používá jako základní princip pro konstrukci osobních počítačů. Tento princip je následující:
informace je zakódována v binárním tvaru a rozdělena na jednotky informace - slova;
různé typy informačních slov se liší způsobem použití, nikoli však způsoby kódování;
slova informace jsou umístěna v paměti počítače a jsou identifikována čísly buněk, které se nazývají čísla slov;
algoritmus je reprezentován jako posloupnost řídicích slov - příkazů, které určují název operace a slova informací zahrnutých v operacích. Algoritmus prezentovaný v podmínkách strojových instrukcí se nazývá program;
provádění výpočtů předepsaných algoritmem je redukováno na sekvenční provádění příkazů v pořadí jednoznačně určeném programem. Jako první se provede příkaz určený počáteční adresou programu. Obvykle se jedná o adresu prvního příkazu v programu. Adresa dalšího příkazu je jednoznačně určena během provádění aktuálního příkazu a může to být buď adresa dalšího příkazu v pořadí, nebo adresa jakéhokoli jiného příkazu. Proces výpočtu pokračuje, dokud není vydán příkaz k zastavení výpočtu.
Vlastnosti počítače určují jeho účel, rozsah použití a spotřebitelské vlastnosti. Patří mezi ně následující ukazatele:
1. Složení a typy připojených externích zařízení;
2. Typ procesoru. Nejpoužívanějšími procesory v osobních počítačích jsou v současnosti Pentium III, Pentium 4, Celeron od Intelu, K5, K6, K7 (Athlon), Duron od AMD.
3. Bitová hloubka. Bitová kapacita počítače je určena bitovou kapacitou procesoru a charakterizuje přesnost výpočtů a výkon stroje. Existují 8-, 16-, 32bitové počítače.
4. Výkon - počet elementárních operací provedených za jednotku času (op/s). Rychlost je určena hodinovou frekvencí hlavního oscilátoru. První počítače měly taktovací frekvence 4, 8, 16 MHz. V současné době dosahuje frekvence generátoru hodin 2 GHz a bude se nadále zvyšovat díky vývoji nových technologií. Například v listopadu 2000 byl vydán procesor Pentium 4 s taktovací frekvencí 1,5 GHz, vyrobený technologií 0,18 mikronu (procesorová technologie označuje nejmenší velikost jednoho prvku, například tranzistoru, diody, kondenzátoru). A v současné době se již procesory tohoto typu vyrábějí s taktovací frekvencí 2 GHz.
5. Kapacita paměti (KB) určuje možnosti počítače pro používání moderních softwarových balíků aplikací. Instalovaná RAM dosahuje 256 MB, cache - paměť první a druhé úrovně je 128 - 256 KB.
6. Kapacita externích úložných zařízení (ESD) určuje množství uložených a používaných informací. Kapacita pevných disků dosahuje 100 GB.
7. Software: operační systém, programovací systémy, aplikační softwarové balíky.
8. Hmotnostní a rozměrové charakteristiky.
Moderní počítače představují jeden z nejvýznamnějších výdobytků lidského myšlení, jehož vliv na rozvoj vědeckotechnického pokroku lze jen stěží přeceňovat.
Dnes, kromě běžných počítačů s klávesnicemi, monitory a diskovými jednotkami, je svět moderních technologií plný neviditelných počítačů – mikroprocesorů, což je počítač v miniatuře.
Kromě procesorové jednotky obsahuje řídicí jednotku a dokonce i paměť (vnitřní paměťové buňky). To znamená, že mikroprocesor je schopen autonomně provádět všechny potřebné akce s informacemi.
Mikroprocesory se rozšířily všude tam, kde lze řízení omezit na vydávání omezené sekvence příkazů. Mezi ně patří: víceuživatelský, vybavený mnoha vzdálenými terminály a pracující v režimu sdílení času; vestavěný, který může ovládat stroj, jakýkoli subsystém automobilu nebo jiné zařízení, které je jeho malou součástí. Tato vestavěná zařízení (nazývaná řadiče) přicházejí ve formě malých desek plošných spojů.
Počítače vytvořené na bázi mikroprocesoru (mikropočítače) jsou tedy v moderní technice nepostradatelné.
Využití mikroprocesorů ještě před 30 lety bylo asi 2000 různých oblastí: řízení výroby (16 %), vědecký výzkum, doprava a komunikace (17 %), informační a výpočetní technika (12 %), vojenská technika (9 %), domácí spotřebiče ( 3 %), školení (2 %), letectví a vesmír (15 %), veřejné služby a městské služby, bankovnictví, metrologie, lékařství (4 %) a další oblasti.
V současné době lze jejich oblasti použití rozdělit do skupin.
Vědecké a technické aplikace. Vyznačují se požadavkem na vysoký výkon. To jsou oblasti vědy a techniky, kde je použití počítačů extrémně nutné: jaderná fyzika, meteorologie, raketová technika, medicína.
Zpracování dat. To zvyšuje požadavek na velkou skladovací kapacitu. Tato skupina řeší problémy v oblastech statistiky, logistiky, účetnictví, plánování, rezervace vstupenek, vývoj síťových diagramů atd.
Modelování. Počítače se používají k modelování různých složitých jevů v ekonomii, automatizaci, biologii, vojenských záležitostech atd.
Řízení výrobního procesu. V tomto případě stroj pracuje v tzv. reálném čase, kdy se při samotných výrobních procesech provádějí aritmetické a logické operace. Úlohu řídicího stroje lze omezit na provádění následujících funkcí:
Plné informování operátora o průběhu procesu;
Alarmy, když jsou parametry podstatné pro proces mimo přijatelné limity;
Autonomní (bez lidského zásahu) řízení procesu.
Mikroprocesory se rozšířily ve výrobě, kde lze řízení omezit na vydávání omezené sekvence příkazů. Pomocí mikroprocesorové technologie pro řídicí systémy se vyvíjejí například následující oblasti automatizace:
CNC stroje plus robot;
CNC stroje plus robot plus aktivní zařízení pro kontrolu rozměrů;
CNC stroje plus robot plus automatický diagnostický systém se samonávratem.
Veškerá moderní zařízení, domácí i průmyslová, jsou dnes komplexními technickými systémy realizovanými na bázi mikroelektroniky a výpočetní techniky.
Výpočetní technika je nejdůležitější součástí různých technických zařízení: elektronických zařízení, praček, ledniček, strojů na chemické čištění oděvů a dalších technických zařízení pro různé účely, včetně vojenských. Je tedy nemyslitelné řídit moderní motor bez použití mikroprocesorů - zajištění úspory spotřeby paliva, omezení maximální rychlosti, sledování provozuschopnosti atd.
Největšího efektu použití mikroprocesorů je dosaženo ve vestavěné verzi jeho použití, kdy jsou zabudovány do zařízení, zařízení nebo strojů. V současné době se používají domácí chladničky, automatické pračky, mikrovlnné trouby, televizní přijímače, videorekordéry a přehrávače s vestavěnými mikroprocesory.
Využití mikroprocesorů v zařízeních tedy umožňuje zvýšit produktivitu těžké manuální práce a zlepšit kvalitu zboží a služeb. Integrace mikroprocesorů do strojů, zařízení a zařízení pomůže řešit složité problémy softwarového řízení technologických procesů.
Počítače se používají k provádění široké škály výrobních úkolů. Například dispečer velkého závodu má k dispozici automatizovaný řídicí systém, který zajišťuje nepřetržitý provoz různých bloků.
Počítače se také používají k řízení teploty a tlaku během různých výrobních procesů.
Počítačem řízené roboty se používají také v továrnách, jako jsou montážní linky automobilů, které zahrnují opakované úkoly, jako je utahování šroubů nebo lakování dílů karoserie.
Vzhledem k využití počítačů v řízení procesů lze identifikovat celou skupinu aplikací souvisejících s měřením a zobrazováním měřeného stavu. Počítače se ukázaly být informačním jádrem zásadně nových výrobních prostředků; flexibilní výrobní systémy (GPS) a měřicí systémy.
Jednou z nových oblastí uplatnění počítačů v podnicích je vytvoření počítačového kontrolního a měřicího zařízení, pomocí kterého můžete kontrolovat výrobky přímo na výrobní lince. Využití počítačů jako řídicích a měřicích přístrojů je cenově výhodnější než výroba v omezeném množství specializovaných komplexních zařízení s výpočetními jednotkami. Velkého efektu ve strojírenství dosahují systémy GPS skládající se z číslicově řízených strojů, automatizovaných skladových a dopravních systémů řízených počítačem.
V řídicích systémech pro složité technologické procesy je provoz technologického komplexu sledován řadou senzorů a zařízení, která měří parametry procesu (například teplotu a tloušťku válcovaného plechu), sledují stav zařízení (například teplota ložisek turbín) nebo určit složení surovin a hotového výrobku. V jednom systému může být několik desítek až několik tisíc takových zařízení.
Senzory neustále produkují signály, které se mění v souladu s měřeným parametrem (analogové signály) na komunikační zařízení s počítačovým objektem, kde jsou signály převedeny do digitální podoby a následně zpracovány počítačem podle určitého programu. Počítač porovnává informace přijaté ze senzorů se stanovenými výsledky provozu jednotky a generuje řídicí signály, které jsou odesílány regulačním orgánům jednotky. Pokud například senzory signalizují, že plech válcovny vychází silnější, než je předepsáno, počítač spočítá, jak daleko je třeba posunout válce válcovací stolice, a vyšle odpovídající signál do akčního členu, který válce přesune na požadovanou vzdálenost. vzdálenost.
Jednou z nejdůležitějších vlastností řídicího systému pro složité technologické procesy je zajištění bezporuchového provozu složitého technologického celku. Za tímto účelem je zajištěna možnost diagnostiky technologických zařízení. Na základě údajů ze senzorů systém určuje aktuální stav jednotek a trendy v nouzových situacích a může dát příkaz k provozu v lehčím režimu nebo k úplnému zastavení. V tomto případě jsou provozovateli poskytovány údaje o charakteru a poloze nouzových oblastí.
Využití počítačů tak zajišťuje lepší využití výrobních zdrojů, zvýšení produktivity práce, úsporu surovin, zásob a energetických zdrojů, eliminaci závažných havarijních stavů a prodloužení meziopravových období provozu zařízení.
Počítač se používá v technickém vybavení samoobslužných prodejen: nákupy procházejí optickým snímacím zařízením, které načte univerzální kód aplikovaný při nákupu, pomocí kterého počítač určí cenu tohoto produktu, uloženého v paměti počítače, a zobrazí jej na malé obrazovce, aby kupující viděl cenu vašeho nákupu. Jakmile všechny vybrané položky projdou optickým snímacím zařízením, počítač okamžitě zobrazí celkovou hodnotu zakoupených položek.
V bankovních operacích se používají výkonné výpočetní systémy, které umožňují provádět velké množství operací, včetně zpracování kontrol, zaznamenávání změn každého vkladu, přijímání a vyplácení vkladů, zpracování úvěrů a převod vkladů z jednoho účtu na druhý nebo z banky do banka.
Největší banky mají navíc automatická zařízení umístěná mimo banku.
Bankomaty umožňují zákazníkům vyhnout se dlouhým frontám v bance a vybírat peníze ze svého účtu, když je banka zavřená.
Úroveň využívání počítačů v medicíně, která se stále více automatizuje, se enormně zvýšila. Komplexní moderní výzkum v medicíně je nemyslitelný bez použití výpočetní techniky.
Mezi takové studie patří počítačová tomografie, tomografie využívající fenomén nukleární magnetické rezonance, ultrasonografie a studie využívající izotopy.
Expertní systémy jsou hojně využívány i v medicíně, jejichž hlavním účelem je lékařská diagnostika. Diagnostické systémy slouží ke stanovení souvislostí mezi poruchami organismu a jejich možnými příčinami.
Počítač navíc slouží k rozvoji různých druhů motorických dovedností v rámci simulátorů při výuce různých profesí: pilotů, strojníků, řidičů a dalších.
Vývoj výpočetní techniky a rozsah jejího využití jsou tedy vzájemně propojené a na sobě závislé procesy.
Potřeby národního hospodářství na jedné straně podněcují hledání nových způsobů stavby počítačů ze strany vědců a na druhé straně vznik počítačů s větší funkčností, s výrazně lepším výkonem, spolehlivostí atd., vytváří předpoklady pro neustálé rozšiřování oblastí a vývoj aplikací formulářových počítačů.
simulace elektronického výpočetního mikroprocesoru