2.3. Компьютерлік жүйелерде деректердің берілуі

Cандарды? берілуі.

А?паратты компьютер ж?йесі жадысында орналастыру (санды? ж?не санды? емес) ?шін кодтау ?дісі, екілік код пайдаланылады.

Электронды есептеу машинасы (ЭЕМ) жадысында ?яшы?8 биттен (байт) т?рады. ?рбір байтты? ?зіндік н?мірі бар, оны адрес дейді. Компьютерлік ж?йелерде бір б?тін етіп ??дей алатын, битті? е? ?лкен тізбегін машиналы? с?з деп атайды. Машиналы? с?зді? ?зынды?ы процессор разрядтылы?ына байланысты, ол 16, 32 ж?не т.б. биттерге те? болуы м?мкін.

Кейбір жа?дайларда сандарды компьютер ж?йесі жадысында орналастыруда аралас екілік-онды? «санау ж?йесі» пайдаланылады. ?рбір онды? белгіні са?тау ?шін жарты байт (4 бит) ж?не 0-ден 9 аралы?ында?ы онды? сандар с?йкесінше екілік сандармен 0000 мен 1001 аралы?ында беріледі. Мысалы, 18 та?балы сандардан ?рі ?арай ж?не жадыда 10 байт орын алатын, оларды? ?лкені белгі болатын, б?тін сандарды са?тау?а арнал?ан онды? формат осындай н?с?аны пайдаланады. ЭЕМ сандарды орналастыруды? екі кескіні пайдаланылады:

– таби?и форма немесе бекітілген н?ктелі форма;

– ?алыпты форма немесе ?згермелі н?ктелі форма.

Сандарды таби?и форматта жазу мысалы:

38500 – б?тін сан, 0,000584 – д?рыс б?лшек, 6,2340 – д?рыс емес б?лшек.

?алыпты т?рінде ж?ктелген шектеулерге т?уелді, мысалы, санны? ?алыпты форматыны? жазбасы:

18340 = 1,834 ? 10⁴ = 0,1834 ? 10⁵ = 1834000 ?10^-2 ж?не т.б

ЕТ-да сандарды? шынайы форматында орналасуы тор разрядтылы?ыны? ?зынды?ына, б?лшек ж?не б?тін б?лігіні? т?ра?ты б?лінуіне ?атысты болады. Сонды?тан сандарды? б?лай орналастырылуы бекітілген ?тірлі деп аталады.

Сандарды? ?алыпты форматта берілуі жылжымалы ?тірлі деп аталады. Жылжымалы ?тірлі форматта берілген сандармен к?бінесе ?мбебап компьютерлік ж?йелер ж?мыс жасайды, ал арнайы компьютерлік ж?йелер бекітілген ?тірлі сандармен, біра? к?птеген машиналар сандарды? екі форматымен де ж?мыс жасай береді.

?детте, компьютерлік ж?йелерде сандарды беру ?шін биттік жиынты?тар пайдаланылады, ол белгіленген ?зынды?та?ы н?лдер мен бірлерді? тізбегі. Т?ра?ты ?зынды?та?ы жиындарды ?йымдастыру техникалы? т?р?ыда айнымалы ?зынды?та?ыны теруден о?ай. Биттік жиынты?та?ы позиция разряд деп аталады.

Б?тін сандарды ?сыну.

Б?тін сандар компьютерде бекітілген ?тірлі форматта са?талады. Сандарды компьютерде бекітілген ?тірлі форматта са?тау ?шін машиналы? с?з (операнд) белгі ж?не сандар ?рісі атты белгіленген екі ?ріске б?лінеді.

Б?л формат ана??рлым ?арапайым, шынайы, біра? сандарды беру аралы?ы ?лкен емес, сонды?тан есептеуге о?тайлы емес. Сандарды кодтау ?ажеттігі компьютерлік ж?йелерге адамны? ?а?аз?а бейнелейтіндей т?рінде жаза салу м?мкіндігі жо?ты?ымен аны?талады. Сандарды о? ж?не теріс т?рде жалпы?а орта? форматта да беретін бірнеше келісімдер бар.

Сандарды алгебралы? т?рде, я?ни сандарды оларды? та?басын ескеріп беру ?шін ЕМ-де арнайы кодтар пайдаланылады:

– санны? тікелей коды;

– кері коды;

– ?осымша коды.

Б?л ?ш ?діс те санны? белгісін кодтау ?шін биттік ?зынды?жиыныны? сол жа? разрядын пайдаланады: «?осу» белгісі н?лмен, ал «алу» белгісі бірмен кодталады. Санны? абсолютті ?зынды?ын беру ?шін бас?а разрядтар (санды? б?лігі деп аталатын) пайдаланылады.

Символдарды? берілуі.

Символдарды кодтау ?шін бір байт жеткілікті. Сондай-а? 256 символ ар?ылы да ?сыну?а болады (0-ден бастап 255-ке дейінгі онды? кодтар ар?ылы). IBM РС дербес компьютерлеріні? символдар жиынты?ы, ?детте а?парат алмасуды? америкалы? кодтар стандарты (а?ылш. American Standart Code for Information Interchange, АSСII) кодыны? ке?ейтілімі болып табылады.

Кодты кестелерді? мысалдары 2.2-2.6-суреттерде келтірілген.

КОИ – орыс тілі ?шін кодтау ж?не а?парат алмасу.

2.2-сурет. КОИ-7, КОИ-8 – орыс ?ріпі мен символдарыны? кодталуы

1. #154 – ?зіліссіз бос орын.

АSСII – б?л сегіз разрядты кодты кесте, онда 256 символ коды берілген (127 – а?ылшын тілі символдарыны? стандартты коды, ал 128-ден бастап 255-ке дейінгі кодтар – ?лтты? стандарт, тілді? алфавиті, жал?ан графика, 0-ден бастап 32-ке дейінгі кодтар символ?а емес, функционалды пернелерге арнал?ан).

2.3-сурет. АSСII коды

1) #32 – бос орын.

Unicode – ?рбір символды белгілеуге 2 байтта ?олданылатын стандарт (математика, орыс, а?ылшын, грек ж?не тіптен ?ытай символдарын кодтау?а болады). Оны? к?мегімен 256 емес 65536 т?рлі символдарды кодтау?а болады. Unicode стандартыны? толы? ерекшелігі ?лемні? ?азіргі ?олда бар, ?лген ж?не жасанды алфавиттерінен, сонымен ?атар к?птеген математикалы?, музыкалы?, химиялы? ж?не бас?а да символдардан т?рады.

СР1251 – Windows-ты? ?азіргі та?да не??рлым ке? тарал?ан кодтау т?рі («СР» дегеніміз «Соdе Раgе» – «кодты пара?ша» дегенді білдіреді).

2.4-сурет. СР1251 коды

1) #160 – ?зіліссіз бос орын;

2) #173 – шарасыз тасымал.

2.5-сурет. МSDOS ?шін СР866 кодтауы

1) #255 – ?зіліссіз бос орын.

2) MAC – Мас 0S А?паратты? ж?йені? бас?аруымен ж?мыс жасайтын Аррlе фирмасыны? кодтауы.

2.6-сурет. MAC коды

ISO 8859-5 – стандарттау бойынша Халы?аралы? ?йым орыс тілі стандарты ?шін та?ы да бір кодты бекітті.

2.7-сурет. ISO 8859-5 коды

1) 128-159 кодтар ?олданылмайды;

2) #160 – ?зіліссіз бос орын;

3) #173 – шарасыз тасымал.

Графиканы? берілуі.

Кескін экран бетіне шы??ан кезде ол туралы екілік а?парат видео жадысында болады. Кескіндер растрлы? ж?не векторлы? графика болып екіге жіктеледі.

Растрлы? кескінде бір ?абатты кестеге біріктірілген н?ктелерден т?рады (а?ыл. тіл picture element). Пиксель т?сі ж?ніндегі а?парат оны? екілік кодынан т?рады.

Адамны? к?зі 100-ден астам с?р т?с ре?ін ажырататынды?тан, а?-?ара кескіндерді бейнелеу ?шін с?р т?сіні? ре?дері пайдаланылады, б?л жерде тек жары?ты?ы ?згертіліп отырады. Бір пиксель 0-ден бастап 8-ге дейін биттермен кодталады. Жары?ты? бір санмен сипатталады, ?ара т?с – 0, а? т?с – N = 2^k-l, б?л жерде k – разрядтар саны (8 разряд), я?ни 255.

Т?стер адам к?зіні? торы ар?ылы ?ш негізгі т?сті? – ?ызыл, жасыл ж?не к?к к?мегімен беріледі.

RGB-ны? (а?ылш. Red – ?ызыл, Green – жасыл, Blue – к?к) кейбір комбинациялары 2.2-кестеде берілген.

2.2-кесте

RGB (а?ылш. Red, Green, Blue – ?ызыл, жасыл ж?не к?к) комбинациялары

Компьютер мониторында ?р пиксельде ?рт?рлі жары?пен жанып т?ратын ?ш «кіші лампа» бар: ?ызыл, жасыл ж?не к?к. RGB (аддитивті модель) ?а?идасы – кез келген т?сті арнайы цифр ж?не ?ріп коды ар?ылы беруге болатын ережелер жиынты?ы. Осыны? к?мегімен компьютер ?ызмет ат?арады, оны? жадысында ?рбір жиынты??а с?йкес келетін барлы? комбинациялар мен т?стер туралы а?парат бар. Т?сті жазу ?шін он алтылы? санау ж?йесі пайдаланылады ж?не он алтылы? сан алдына «#» белгісін ?ояды. Мысалы, #FFFFFF(255, 255, 255) – а? т?с.

Ал егер кескінді ?а?аз бетінде бейнелейтін болса, онда RGB ?а?идасы ж?мыс істемейді, себебі бояулар кейбір т?стерді? спектрін шы?аруды? орнына ж?тады. Б?л бояуларды? т?стері RGB т?стерін а? т?стен бір-бірлеп азайту ар?ылы аны?талады. Сонда мынадай т?стер шы?ады: к?гілдір, ?ызыл к?ре?, сары.

Мысалы, кейбір CMY (а?ылш. С – Cyan, к?гілдір, M – Magenta, ?ызыл к?ре?, Y – Yellow, сары) комбинацияларын 2.3-кестеде келтірейік.

2.3-кесте

CMY комбинациялары

Біра? ?а?аз?а басып шы?ар?анда, ?ара т?с к?лгін ?о?ыр болады, с?р болса с?р т?ске ??самайды, ал к??гірт т?стерді жасау ?иындау болып келеді. А?ыр?ы т?сті ?алып?а келтіру ?шін та?ы бір ?ара бояу ?олданылады. ?а?азда басып шы?ару ?шін CMYK (а?ылш. С – Cyan, к?гілдір, M – Magenta, ?ызыл к?ре?, Y – Yellow, сары, – blacK, ?ара) (субтрактивті модель) ?а?идасын пайдаланады. Со??ы ?ріпті? ма?ынасын ашса? ол blacK с?зіні? ?ыс?аруынан шы??ан. CMYK ?а?идасында ?рбір т?сті? негізгі ма?ынасы «т?ссіздік» дегенді білдіреді ж?не 0 % бен 100 % аралы?ында аны?талады (бояулар саны).

Сонымен ?атар келесі т?стер моделі де бар: grayscale (с?р т?с ре?і), HSB (а?ылш. Hue – ре?і немесе ??і, Saturation – т?с ?аны?тылы?ы, Brightness – ашы?ты?) ж?не HLS (а?ылш. Hue – ре?і немесе ??і, Lightness – же?ілділігі, Saturation – т?с ?аны?тылы?ы), Saturation, LAB (а?ылш. Luminance – жары?тылы?ы, A – б?л жасылдан ?ызыл к?ре? т?ске дейінгі т?стер гаммасы, B – к?гілдірден сары?а дейінгі т?стер гаммасы), CIE XYZ (а?ылш. Commission Internationale de l'Eclairage), RYB (а?ылш. Red – ?ызыл, Yellow – сары ж?не Blue – к?к), NCS (а?ылш. Natural Color System – т?стерді? таби?и ж?йесі), PMS (а?ылш. Pantone Matching System – Пантон т?стер моделі).

Векторлы? кескіндер т?зу сызы?, тікт?ртб?рыш, д??гелек ж?не м?тін фрагменті секілді элементтерден т?рады, онда ?рбіреуі ?зіні? жеке ?абатында орналасады. ?рбір ?абатты? пиксельдері бас?а ?абат?а т?уелсіз т?рде орнатылады. Векторлы? кескінні? ?рбір элементі арнайы тіл ар?ылы т?зулерді? математикалы? те?деулері, до?а, д??гелек ж?не т.б. объектілер к?мегімен сипатталады. Осы ?арапайым графикалы? объектілер к?мегімен к?рделі объектілер алынады (сыны? сызы?тар, бас?а да геометриялы? фигуралар).

Сол себепті векторлы? суреттерді? кескін масштабын ?лкейткенде т?йіршіктер к?бейіп кететін, растрлы? суреттерден айырмашылы?ы олар ?з к?лемін сапасын жо?алтпай ?згерте алады.

Дыбыстарды? берілуі.

Дыбысты? физикалы? таби?аты – на?ты бір диапазонда тербелу ж?не ауа тол?ыны (немесе бас?а иілгіш орта) ар?ылы берілу. Микрофон к?мегімен дыбысты электрлік тербеліске айналдыру?а болады ж?не оны? те? уа?ыт аралы?тары ар?ылы амплитудасын ?лшеуге болады (секундына бірнеше онда?ан мы? рет). ?рбір ?лшем екілік кодта жазылады. Б?л ?рдіс дискретизациялау ?рдісі деп аталады.

Компьютер жадысында дыбысты? тол?ындарды? екілік код?а айналу ?рдісі 2.8-суретте келтірілген:

2.8-сурет. Дыбысты? тол?ындарды? екілік код?а айналу ?рдісі

2.9-суретте ЭЕМ жадысында са?тал?ан дыбысты? а?паратты ойнату ?рдісі келтірілген.

2.9-сурет. Дыбысты? а?паратты ойнату ?рдісі

Аналогты-цифрлы? т?рлендіргіш (АЦТ) – дыбысты? та?таша, дыбысты енгізген кезде дыбысты? жиіліктегі электронды тербелістерді санды? екілік код?а т?рлендіретін, компьютерге ?осылатын арнайы ??рыл?ы.

Цифрлы?-аналогты т?рлендіргіш (ЦАТ) дыбысты ойнат?ан кезде кері т?рлендіруге арнал?ан дыбысты? та?таша (санды? кодтан электронды тербеліске).

АЦТ дыбысты жазу ?рдісі барысында на?ты бір период сайын электрлік ток амплитудасын ?лшейді ж?не регистрге алын?ан м?нні? екілік кодын орналастырады.

Содан со? алын?ан код регистрден оперативті жады?а к?шіріледі.

Алын?ан сатылы сигнал тегістеледі ж?не к?шейткіш пен динамиканы ?олдану ар?ылы дыбыс?а т?рлендіріледі.

Компьютерлік дыбыс сапасы дыбысты? та?ташаны? сипаттамалары ар?ылы аны?талады: дискретизация жиілігі мен ке?ейтілімі (амплитуда м?нін жазу?а б?лінген ?яшы? к?лемі).

Дискретизация жиілігі – 1 секунд ішіндегі кіріс сигналдары ?лшемдеріні? саны. Жиілікті? ?лшем бірлігі – герц (Гц). Бір секунд ішіндегі бір ?лшем 1 Гц-?а с?йкес келеді.

1 секунд ішіндегі 1000 ?лшем – 1 килогерц (кГц). АЦТ дискретизациясына т?н жиіліктер: 11 кГц, 22 кГц, 44,1 кГц ж?не т.б.

Сондай-а? егер де музыка жазуды? бас?а да форматтары туралы айтатын болса?, онда 1983 жылы MIDI (а?ылш. Musical Instrument Digital Interface – Музыкалы? аспаптарды? цифрлы? интерфейсі) стандарты жасап шы?арыл?ан болатын. Ол орындауды? биіктігі, ?за?ты?ы, жалпы темпін білдіретін кодтар ж?йесін аны?тайды. MIDI-редакторы музыкант?а ?йреншікті секілді, музыкамен ?арапайым нота секілді ж?мыс істеуге м?мкіндік береді. Оны? арты?шылы?тары: ?те ша?ын жазба, ??рыл?ыларды ауыстыру же?ілдігі, шынайы ноталарды? ?уен темпі мен тонын ?згерте алу м?мкіндігі. Ал кемшілігі м?ндай кодтау ж?йесі тек инструменталды музыкалар дыбысын жазу?а ?ана м?мкіндік береді. Сонымен ?атар музыканы жо?ары сапамен ж?не сы?уды? ?лкен де?гейімен кодтайтын МР3 форматы да бар. Онда бір ?ле? жуы? шамамен 3,5-8 Mb орын алады. Арты?шылы?ы пайдаланушылар интернет желісінде 200-ден астам музыкалы? композициялармен ауысу м?мкіндігіне ие болды.

Ба?ылау с?ра?тары:

1. Компьютерлік ж?йелер дегеніміз не?

2. Компьютерлік ж?йелерді? даму тарихы.

3. Компьютерлік ж?йелерді? буындарын ата?ыз.

4. Компьютерлік ж?йелерді? компоненттері.

5. Дербес компьютерді? негізгі элементтері.

6. Ашы? архитектураны? ?а?идасы.

7. ?азіргі заман?ы ДК ??рылымын ата?ыз.

8. Ішкі аппаратты? ?амтамасыздандыру.

9. Сырт?ы аппаратты? ?амтамасыздандыру ж?не перифериялы? ??рыл?ылары.

10. Компьютерлік ж?йелерде деректерді? берілуі.