Представление информации в компьютере

Лекция 2. Представление информации на компьютере. Системы исчисления

Вычислительная машина (вм) (синонимы - компьютер, электронная вычислительная машина - эвм, персональный компьютер - пк) – это автоматическое устройство, выполняющее обработку информации в соответствии с точно предписанными правилами с использованием ограниченного набора действий или команд.

Большинство современных компьютеров в основных чертах соответствуют принципам джона фон неймана, изложенным им в 1945 году, и описывающим, как должен быть устроен универсальный компьютер.

Структура компьютера фон неймана представлена на рис .2.1.

Оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться либо данные, либо команды (инструкции) программы.

Рис. 2.1

Здесь:

Алу –арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

Уу - устройство управления, организующее процесс выполнения программы;

Ву - внешние устройства, обеспечивающие ввод и вывод информации;

Оп - оперативная память, для хранения программ и данных;

- управляющие связи;

- информационные связи.

С помощью внешнего устройства в оперативную память записывается программа. Устройство управления считывает из оп первую команду программы и организует ее выполнение. Команды могут представлять из себя либо инструкцию на выполнение арифметической или логической операции, либо задавать чтение данных из оп для выполнения этих операций, либо запись в оп результатов их выполнения или команды на ввод или вывод данных с внешних устройств.

Обычно выполнение команд программы осуществляется последовательно. Однако с помощью команд передачи управления можно изменить эту последовательность, указав управляющему устройству номер ячейки памяти, из которой надо взять следующую команду для выполнения.

Современные компьютеры в целом следуют этим принципам работы, хотя схемы устройства их могут отличаться от приведенной здесь схемы.

Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме. Звуковая информация, изображения, текст - всё это перед обработкой на компьютере должно быть преобразовано в определенные структуры числовых данных. Для числового представления информации в компьютерах в основном используется двоичная форма представления.