3.9. Информация в технических устройствах

Обмен информацией в технических устройствах и системах осуществляется с помощью сигналов, отражающих физические характеристики объектов и процессов.

Существующие в технических устройствах сигналы делятся на непрерывные (или аналоговые) и дискретные.

Непрерывность сигнала означает возможность его изменения на любую малую величину в любой заданный малый промежуток времени.

Примером аналоговой передачи сигнала является передача речи по телефонным проводам: речевая информация преобразуется в аналоговые электрические сигналы, которые по проводам передаются абоненту, а затем обратно преобразуются в речевую информацию.

До 1970-х г.г. технические устройства работали только с аналоговыми сигналами. Аналоговыми являлись и способы их обработки.

С появлением микропроцессоров и микросхем с высокой степенью интеграции стали получать распространение дискретные и цифровые сигналы и соответствующие способы их обработки.

Дискретность сигнала означает возможность его измерения только на конечном отрезке, в строго определенные моменты времени, то есть сам сигнал представляет собой не непрерывную функцию, а последовательность дискретных значений.

Дискретный сигнал, значения которого выражены определенными конечными числами, называется цифровым.

Для обработки, хранения, передачи цифровых сигналов также существуют специальные технические устройства: аудио- и видео—компакт-диски, модемы и факсимильные средства связи.

Однако остается достаточно много систем и устройств, в которых информация может передаваться только в виде аналогового сигнала. В связи с этим используются способы преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно.

Современные компьютеры обрабатывают числовую, текстовую, графическую информацию, причем как в черно-белом, так и в цветном изображении. Для удобства работы с разнообразной информацией и прежде всего для ее хранения в современных компьютерах принята байтовая организация памяти, т.е. для представления каждого символа ему отводится 8 двоичных разрядов (бит) памяти, или 1 байт, рис. 3.9.

Последовательность нескольких битов и байтов часто называют полем данных. Поля постоянной длины:

• Полуслово – 2 байта;

• Слово – 4 байта;

• Двойное слово – 8 байт.

Байт	Байт	Байт	Байт	Байт	Байт	Байт	Байт
Полуслово		Полуслово		Полуслово		Полуслово
Слово				Слово
Двойное слово

Рис. 3.10. Байтовая структура памяти

Для удобства работы с информацией введены следующие термины для обозначения совокупностей двоичных разрядов, табл. 3.3.

Для решения любой вычислительной задачи цифровая информация должна быть введена и зафиксирована в памяти машины, а перед непосредственным выполнением над ней вычислительных операций размещена в специальных устройствах - регистрах. Длина регистров, т.е. количество разрядов обрабатываемого двоичного числа, для различных типов современных компьютеров различная (определяется принятой архитектурой машины), но, как правило, составляет 16, 32, 64 разряда.

Таблица 3.3.