Binarno kodiranje

 

Način predstavljanja podataka i u računaru i van njega, diktira priroda elektronskih kola idrugih komponenti koje se koriste za realizaciju računara. Kako se u savremenim računarimakoriste elektronska kola koja imaju dva različita stanja, tako se i za predstvaljanje podataka iinformacija isključivo koristi abeceda od dva elementa. Ova abeceda zove se binarna abeceda, a njeni elementi najčešće se označavaju elementima (0,1).

Kodiranje podataka riječima binarne abecede naziva se binarno kodiranje, a odgovarajući kod

binarni kod . Ako je dužina riječi binarnog koda k, može se dokazati da postoji ukupno

2 k  različitih kodnih riječi. Ako je n ukupan broj elemenata koje treba binarno kodirati, tada je minimalan potreban brojbinarnih pozicija k u kodnim riječima jednak K = log 2 n,  gdje je broj binarnih pozicija veći ili jednak broju K Primjer – za binarno kodiranje skupa od 10 elemenata, potrebno je

K = log2 10 = 3,32 približno 4 binarne pozicije

 

Predstavljanje brojčanih podataka

 

Ako su podaci zadani pomoću brojnih vrijednosti, kaže se da su to brojčani, brojni ili numeričkipodaci. Za predstavljanje brojeva koriste se brojni sistemi – skupovi znakova i pravila njihovogkorištenja za predstavljanje brojeva. Znaci koji se koriste za predstavljanje brojeva nazivaju secifre ili brojke.U računarskoj tehnici se zbog prirode elektronskih komponenti gotovo isključivo koristi binarnibrojni sistem. Međutim, pored binarnog ponekad se koriste i oktalni i heksadecimalni brojnisistemi.

Predstavljanje cijelih brojeva

Za predstavljanje cijelih brojeva standardno se koristi binarna riječ od 32 bita (4 bajta)

Cijeli brojevi predstavljaju se tako što se direktno prevode u binarni oblik, a po potrebi se slijeva dodaju vodeće nule. Za predstavljanje predznaka broja koristi se 32. bit (pozicija najvećetežine).Kod nekih računara mogu se koristiti i cjelobrojni podaci sa manjim ili većim brojem binarnihpozicija – 16 ili 64 bita.

 

Predstavljanje brojeva sa fiksnom tačkom

 

Za predstavljanje broja vrši se podjela binarne riječi na dva dijela sa m i n pozicija. U n pozicijasmješta se cio dio broja c , a u n pozicija smješta se razlomljeni dio sa r cifara. Pozicija najvećetežine i u ovom slučaju se koristi za predznak broja.Položaj binarne tačke je fiksan i ovisan o računaru.

 

Predstavljanje brojeva sa pokretnom tačkom

 

Metode predstavljanja cijelih brojeva i brojeva sa fiksnom tačkom imaju vrlo ograničene opsegebrojeva koji se mogu predstaviti. Međutim, postoji potreba za predstavljanje jako velikih i jakomalih brojeva.Svaki realan broj R može se zapisati u tzv. Eksponencijalnom obliku ili obliku sa pokretnomtačkom.

R = m bE

Gdje je:M – mantisa B – baza E – eksponent. Ako usvojimo da je osnova b fiksna, tada se svaki broj R može jednoznačno zadati parom (e,m)

 

Broj sa pokretnom tačkom predstavlja se u računaru tako što se 8 pozicija riječi od 32 bitakoriste za predstavljanje eksponenta (uključujući i bit za znak eksponenta). Za osnovu se uvijekkoristi b=2.Za brojeve zapisane u ovom formatu kaže se da su predstavljeni sa običnom preciznošću. Velikibroj računara omogućava korištenje brojeva sa tzv. Dvostrukom preciznošću. Oni sepredstavljaju sa 64 binarne pozicije, od toga 56 za mantisu i 8 za eksponent.

Predstavljanje nebrojčanih podataka

 

Osim brojčanih ili numeričkih podataka, računar može da obrađuje i podatke koje ćemouslovno nazivati nebrojčani ili nenumerički podaci.Ovim podacima se ne izražavaju brojnebrednosti i nad njima se ne mogu primjeniti aritmetičke operacije. Koriste se najčešće sljedećipodaci:

 

Znakovni (alfanumerički) podaci 

 

Uvođenje znakovnih podataka omogućilo je pamćenje, obradu i štampanje utekstualnom obliku podataka o licima ili objektima, obradu teksta za razne namjene, stvaranjeriječnika itd.Ovi su podaci sastavljenj od riječi nad usvojenim skupom znakova. Nad njima seprimjenjuju specifične operacije, kao što su spajanje riječi , izdvajanje dijela riječi i druge.Za predstavljanje znakovnih podaataka se koriste tzv. standardni binarni kodovi-binarnikodovi koje su usvojili nacionalne i međunarodne organizacije za standardizaciju. Daanas senajviše koriste ISO 7 kod (Internacional Standard Organisation- Međunarodna organizacija zastandardizaciju) mnog šire poznatije kaoASCII kod( American Standard Cod for Imformation Interchange- Standardni američki kod zarazmjenu imformacija , izgovara se «aski»).ASCII kod je ekvivalentan tzv. Međunarodnoj referentnoj verziji ISO 7 koda. StandardomISO 646 određeni broj pozicija u kodnoj tabeli ISO 7 koda ostavljen jenedefinisan kako bi pojedine zemlje mogle da koriste svoje posebne znakove, tako da sustandardima JUS I.B1.002 i JUS I.B1.003 definisane jugoslovenske varijante latiničnog ićirilićnog pisma. U tabeli 2.1 data je internacionalna verzija ISO 7 koda i srpske latinice. Kodnatabela se za ćirilica istovijetna je latiničnoj, s tom razlikom što se na mjestu latiničnih slova q, wi x nalaze ćirilicna slova lj, nj i dž. U personalnim računarima za kodiranje znakovnih podataka koristi se više osmobitnihkodnih tabela ili tzv. kodnih stranica. U saglasnosti sa tim kodnim stranicama je i jugoslovenskavarijanta definisana standardom JUS I.B1.015-1992.

 

Logički podaci 

 

To su podaci kouji mogu imati samo dvije različite vrijednosti tzv. vrijednosti istinosti:true (istina) i false (laž). Ovi se podaci obično koriste za ispunjenje nekog uslova. Ako je uslovispunjen njemu se dodjeljuje vrijednost true ako nije dodjeljuje mu se vrijednost false.Ne postoji standard za binarno kodiranje vrijednosti true i false ali se najčešće koristekodovi 000...00 za false i 111..11 za true, a broj bitova jednak je dužini memorijske riječiračunara.

 

Grafički podaci 

 

Grafički podaci služe za generisanje , pamćenje za obradu i vizelni prikaz na ekranu ilištampanje grafičkih objekata- slika crteža, grafikona, i čak digitalizovanih fotografija. Zapamćenje grafičkih podataka koriste se dva načina: vektorska grafika i rasterska grafika.Kod vektorske grafike slika se pamti kao skup pdrđenog broja elementarnihgeometrijskih oblika tzv. grafičkih primitiva kao što su polilinija- niz duži koje se nadovezujujedna na drugu poligoni, krugovi, elipse, lukovi i krive linije zadane posebnim funkcijama..Kod rasterke grafike slika se pamti tačka po tačka u rasteru- finoj dvodimenzijonalnoj umreži tačaka. Za kodiranje crno bijele slike sa nijansama sive boje koriste se 256 nivoa,odnosno 8 bitova za svaku tačku. Za slike u boji za svaku od tri osnovne boje

 

 

Kodiranje i dekodiranje BCD-Kodova se vrši cifru po cifru, prema sledećoj tabeli:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001

Primer: prelaz iz decimalnog u BCD broj.

  9     0     0     0     0     8     3
  ↓     ↓     ↓     ↓     ↓     ↓     ↓
1001  0000  0000  0000  0000  1000  0011

To jest: (9000083)10 = (1001000000000000000010000011)BCD

Primer: prelaz iz BCD u decimalni broj.

  0111  1000  0000  0001  0010  0100  0110
   ↓     ↓     ↓     ↓     ↓     ↓     ↓
   7     8     0     1     2     4     6

To jest: (0111100000000001001001000110)BCD = (7801246)10