МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

МЕТОДИ ОПТИМАЛЬНОГО КОДУВАННЯ

Методичні вказівки

до лабораторної роботи з курсу

“Проблемно-орієнтовані методи та засоби

інформаційних технологій”

для студентів базового напрямку 6.0305 “Філологія”

Затверджено

на засіданні кафедри

“Системи автоматизації проектування”

Протокол № 8 від 26.02.2007 р.

Львів – 2007

Методи оптимального кодування: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “Проблемно-орієнтовані методи та засоби комп’ютерних інформаційних технологій” для студентів базового напрямку 6.0305 “Філологія”.

/ Укл.: В.В. Мазур. – Львів: Видавництво Національного університету“ Львівська політехніка”, 2007. - 12 с.

Укладач Мазур В.В., канд. техн. наук, доц.

Відповідальний за випуск Ткаченко С.П., канд. техн. наук, доц.

Рецензент Тимощук п.В., докт. Техн. Наук., доц.

1. Мета роботи

Мета роботи – отримати практичні навики використання методів оптимального кодування.

2. Короткі теоретичні відомості

1. Різновидності кодів.

По формі представлення в каналі передачі розрізняють послідовні і паралельні коди. При послідовних кодах елементарні сигнали, що передають кодову комбінацію посилаються в канал передачі послідовно в часі. Вони можуть бути розділені часовим інтервалом або опитуватися в певні моменти часу (наприклад, як у послідовному інтерфейсі RS - 232 C).

Для паралельних кодів потрібні багатопровідні канали, тому при передачі інфрмації на значну відстань вони використовуються рідко через великі затрати (наприклад, паралельний інтерфейс Centronics). Паралельне представлення найчастіше використовується коли потрібна висока швидкість передачі даних (Centronics – 80 – 120 Кбайт/сек, сучасні двонаправлені системи – до 2 Мбайт/сек).

По можливості виявлення та виправлення помилок розрізняють прості (примітивні) і коректуючі коди.

В простих кодах помилка у будь-якому елементі кодової комбінації приводить до неправильного прийому декодованого повідомлення.

Коректуючі коди дозволяють виявляти і усувати помилки у кодових комбінаціях.

По основних законах кодоутворення коди поділяються на комбінаторні (нечислові) і арифметичні (числові).

Комбінаторні коди будуються по законах теорії поєднань. Наприклад, код з m різних символів утворює кодові комбінації з n<m символів. Довжина коду постійна і рівна n, а можлива кількість кодових комбінацій

;

Наприклад, комбінації з 3 по 2: a, b, c =>ab, ac, bc.

Арифметичні (числові, цифрові) коди базуються на системах числення і найчастіше використовуються в технічних системах.

2.1.Рівномірні прості цифрові коди.

Системи числення, на основі яких будуються цифрові коди, поділяються на позиційні і непозиційні.

В позиційних сисмтемах значення символа залежить від його позиції в ряду символів, що утворюють число. В непозиційних – ні. В позиційних системах значення кожного наступного розряду більше від попереднього в m раз (m – основа системи чиселення).

При цьому будь-яке n-розрядне число може бути представлене у вигляді суми

де: l_і - значення і-го розрядного коефіцієнта.

Кількість можливих значень l_і рівна m (від 0 до m-1).

Приклад: чотирьохрозрядне десяткове число 4752=4*10³+7*10²+5*10¹+2*10⁰.

Максимальна кількість кодових комбінацій N_max=mⁿ.

На практиці в технічних системах найчастіше використовуються двійкові коди

де: l_i = 01; N_max = 2ⁿ;

N=20₁₀=0*2⁵+1*2⁴+0*2³+1*2²+0*2¹+0*2⁰ (010100₂)

Двійковий код зручний для обробки машиною, однак для оператора громіздкий, тому використовують вісімкову або шістнадцяткову системи з основою рівною 2³ і 2 ⁴ відповідно.

N=(024₈)= (000010100₂)

N=(014₁₆)= (000000010100₂)

Для запису шістнадцяткових чисел використовуються цифри 0-9 та букви А-F.