Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Ανακεφαλαίωση

Η πληροφορία είναι πολύ σημαντική σε όλους σχεδόν τους τομείς της καθημερινής μας ζωής και προκύπτει από την επεξεργασία των δεδομένων. Ο υπολογιστής αποτελεί το βασικό εργαλείο για την επεξεργασία και την αποθήκευση των δεδομένων.

Τα δεδομένα κωδικοποιούνται με τη βοήθεια των δυαδικών ψηφίων (bit) και παριστάνονται με ακολουθίες από 0 και 1.

Στον υπολογιστή χρησιμοποιούμε κυρίως τα ακόλουθα συστήματα αρίθμησης: - δυαδικό - οκταδικό - δεκαεξαδικό.

Για την παράσταση των αριθμών μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε: - τον κώδικα για τη Δυαδική Κωδικοποίηση Δεκαδικών Ψηφίων (Binary Coded Decimal - BCD) - τις μεθόδους παράστασης των αριθμών στον υπολογιστή - μέθοδοι του συμπληρώματος 1 και 2, μέθοδοι σταθερής και κινητής υποδιαστολής.

Οι πιο σημαντικοί κώδικες που χρησιμοποιούμε για την κωδικοποίηση των χαρακτήρων είναι οι ακόλουθοι: - των 8 bit, ASCII, EBCDIC - των 16 bit, Unicode.

Στοιχεία της Μαθηματικής Λογικής και της Άλγεβρας Boole βρίσκουν εφαρμογή στα κυκλώματα των υπολογιστών μέσω των λογικών πυλών. Βασικές λογικές πύλες είναι οι: - ΟΧΙ (NOT) - ΚΑΙ (AND) - Ή (OR) - Αποκλειστικό Ή (XOR) - ΟΧΙ-ΚΑΙ (NAND) - ΟΧΙ - Ή (NOR)

Βασικές κατηγορίες λογικών κυκλωμάτων είναι: - τα συνδυαστικά και - τα ακολουθιακά.

Ερωτήσεις 1. Τι είναι η πληροφορία και ποια είναι η σημασία της στην καθημερινή ζωή; 2. Τι είναι δεδομένα; 3. Πότε μιλάμε για κύκλο πληροφορίας; 4. Να αντιστοιχίσετε τα περιεχόμενα της πρώτης στήλης με αυτά της δεύτερης. 120 | το όριο ταχύτητας των επιβατικών αυτοκινήτων στην εθνική οδό είναι 120 χλμ/ ώρα | | πληροφορία μπλε | η ελληνική σημαία έχει χρώματα μπλε και άσπρο | | δεδομένο 5. Να αναφέρετε μερικές απαιτήσεις του σύγχρονου ανθρώπου, που δεν μπορούν να αντιμετωπιστούν ικανοποιητικά με μη ηλεκτρονικές μεθόδους αποθήκευσης και επεξεργασίας. 6. Γιατί είναι απαραίτητη η κωδικοποίηση των δεδομένων στον υπολογιστή; 7. Να αναφέρετε παραδείγματα δίτιμων καταστάσεων που μπορεί να εκφράζονται στις μονάδες του υπολογιστή. α) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . β) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . γ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Συμπληρώστε τις λέξεις που λείπουν. α) Η κωδικοποίηση είναι μια συμφωνία αντιστοίχισης καθενός συμβόλου που θέλουμε να παραστήσουμε με …………………………………………… β) Ένα σύνολο αντιστοιχίσεων μεταξύ συμβόλων και ακολουθιών δυαδικών ψηφίων λέγεται ……………………………. 9. Στην κωδικοποίηση ως μονάδα παράστασης χρησιμοποιούμε το δυαδικό ψηφίο. - Ναι - Οχι 10. Η βάση ενός αριθμητικού συστήματος δείχνει το πλήθος των ψηφίων που χρησιμοποιούμε για την παράσταση των αριθμών σε αυτό το σύστημα. - Ναι - Οχι 11. Στο δυαδικό σύστημα δύο οκτάδες μας κάνουν μια τετράδα. - Ναι - Οχι 12. Στο δεκαεξαδικό σύστημα η βάση είναι το 2. - Ναι - Οχι 13. Στο οκταδικό σύστημα η βάση είναι δύναμη του 2. - Ναι - Οχι 14. Συμπληρώστε τις λέξεις που λείπουν. α) Οι κώδικες που χρησιμοποιούμε για την παράσταση των αριθμών στον υπολογιστή λέγονται …………………….. β) Οι κώδικες αυτοί βασίζονται στο δυαδικό σύστημα αρίθμησης και ο πιο διαδεδομένος είναι ο κώδικας ………………………………… ………………….. 15. Να αναφέρετε τις βασικές μεθόδους παράστασης των αριθμών στον υπολογιστή. 16. Να αναφέρετε τους βασικούς κώδικες χαρακτήρων. 17. Ο κώδικας Unicode σε κάθε χαρακτήρα αντιστοιχεί έναν αριθμό μήκους 8 bit. - Ναι - Οχι 18. Ο κώδικας Unicode έχει και κωδικούς οι οποίοι καθορίζουν τη διεύθυνση του κειμένου. - Ναι - Οχι 19. Ποια από τα παρακάτω αναφέρονται σε κώδικες υπολογιστών; - ASCII - οθόνη υπολογιστή - bit - σύστημα CAD - ακολουθίες ψηφίων 0 και 1 - σύστημα CAE - τηλεδιάσκεψη 20. Να αντιστοιχίσετε τα περιεχόμενα της πρώτης στήλης με αυτά της δεύτερης. BCD | | Κώδικας χαρακτήρων που χρησιμοποιείται πολύ από τους κατασκευαστές μικροϋπολογιστών ASCII | | Κώδικας χαρακτήρων που δημιουργήθηκε από την IMB EBCDIC | | Κώδικας χαρακτήρων των 16 bit UNICODE | | Κώδικας αριθμών 21. Πότε μια πρόταση λέγεται: α) λογική β) λογική μεταβλητή γ) λογική σταθερά. 22. Να αναφέρετε τις βασικές λογικές πράξεις. α) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . β) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . γ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . δ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ λογικών μεταβλητών και λογικών σταθερών; 24. Να συμπληρώσετε στα αντίστοιχα πλαίσια το όνομα της λογικής πράξης που παριστάνει το εικονίδιο. 25. Ποιες είναι οι βασικές κατηγορίες λογικών κυκλωμάτων;

Γλωσσάριο Ακολουθιακό κύκλωμα: Λογικό κύκλωμα που η έξοδός του είναι συνάρτηση των τιμών εισόδου, αλλά και της προηγούμενης κατάστασής του. Άλγεβρα Boole: Δες Άλγεβρα Λογικής. Άλγεβρα Λογικής: Χρησιμοποιείται για να παρουσιαστούν οι λογικές προτάσεις με μαθηματικά σύμβολα. Αριθμητικοί κώδικες: Οι κώδικες που χρησιμοποιούνται για την παράσταση των αριθμών στον υπολογιστή. Αριθμός κινητής υποδιαστολής: Αριθμός που παριστάνεται με δύο τμήματα, το πρώτο αποτελεί το δεκαδικό μέρος και το δεύτερο τον εκθέτη. Βάση: Ο αριθμός που δίνει το πλήθος των ψηφίων που χρησιμοποιούνται για την παράσταση των αριθμών σε ένα αριθμητικό σύστημα. Δεδομένα: Στοιχεία από την επεξεργασία των οποίων εξάγονται οι πληροφορίες. Δυαδική κωδικοποίηση δεκαδικών ψηφίων: Αριθμητικός κώδικας για την παράσταση των δεκαδικών ψηφίων, όπου για καθένα από αυτά χρησιμοποιούνται 4 δυαδικά ψηφία. Κώδικας: Ο πίνακας που παρουσιάζει την αμφιμονοσήμαντη απεικόνιση κάθε συμβόλου σε μία μόνο ακολουθία από 0 και 1. Κώδικας ASCII: Κώδικας των 8 bit που χρησιμοποιείται για την παράσταση χαρακτήρων. Κώδικας EBCDIC: Κώδικας των 8 bit που χρησιμοποιείται για την παράσταση χαρακτήρων και δημιουργήθηκε από την ΙΒΜ. Κώδικας Unicode: Κώδικας χαρακτήρων των 16 bit. Λογική μεταβλητή: Η λογική πρόταση που μπορεί να είναι άλλοτε αληθής και άλλοτε ψευδής. Λογική πρόταση: Πρόταση που μπορεί να χαρακτηριστεί αληθής ή ψευδής. Λογική πύλη: Απλό ηλεκτρονικό στοιχείο που χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση βασικών πράξεων στον υπολογιστή. Λογική πύλη "Αποκλειστικό Η": Λογική πύλη με δύο εισόδους και μια έξοδο. Η έξοδος είναι 1, όταν οι τιμές στις εισόδους είναι διαφορετικές μεταξύ τους. Λογική πύλη "Η": Λογική πύλη με δύο εισόδους και μια έξοδο. Η έξοδος είναι 1, όταν τουλάχιστον μια είσοδος είναι 1. Λογική πύλη "ΚΑΙ": Λογική πύλη με δύο εισόδους και μια έξοδο. Η έξοδος είναι 1, όταν όλες οι είσοδοι είναι 1. Λογική πύλη "ΟΧΙ - Η": Λογική πύλη που αποτελείται από μια πύλη OR και μια πύλη NOT. Λογική πύλη "ΟΧΙ -ΚΑΙ": Λογική πύλη που αποτελείται από μια πύλη AND και μια πύλη NOT. Λογική πύλη "ΟΧΙ": Λογική πύλη με μια είσοδο και μια έξοδο, που αντιστρέφει στην έξοδο την αξία της εισόδου. Λογική σταθερά: Η λογική πρόταση που είναι πάντοτε αληθής ή πάντοτε ψευδής. Πίνακας αλήθειας: Πίνακας που απεικονίζει τις τιμές αλήθειας μιας λογικής μεταβλητής. Πληροφορία: Το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των δεδομένων. Συνδυαστικό κύκλωμα: Κύκλωμα που η έξοδός του εξαρτάται μόνο από τις τιμές εισόδου του. Ψηφιολέξη (Byte): Μια ομάδα από 8 bit. Ενδιαφέρουσες και χρήσιμες διευθύνσεις του Διαδικτύου http://www.unicode.org/ Η διεύθυνση του οργανισμού που ασχολείται με τον κώδικα χαρακτήρων Unicode. http://www.brookdale.cc.nj.us/fac/engtech/aandersen/elt242/binar... Στην ιστοσελίδα αυτή μπορείτε να δείτε πώς παριστάνουμε τα δεδομένα στον υπολογιστή με τη βοήθεια των ψηφίων του δυαδικού συστήματος. http://www2.echo.lu/oii/en/chars.html Στην ιστοσελίδα αυτή μπορείτε να πάρετε πληροφορίες για τα σύνολα χαρακτήρων του υπολογιστή. http://www.asca.com/unicode.html. Στην ιστοσελίδα αυτή μπορείτε να πάρετε πληροφορίες για τον κώδικα χαρακτήρων Unicode. http://webster.ucr.edu/Page_asm/ArtofAssembly/CH01/CH01-1.html Στην ιστοσελίδα αυτή μπορείτε να δείτε κεφάλαια του βιβλίου με τίτλο "Art of Assembly" του Randall Hyde’s. Υπάρχουν αναφορές για την παράσταση των δεδομένων στον υπολογιστή καθώς και για τα αριθμητικά συστήματα. http://www.albany.edu/library/internet/boolean.html Στην ιστοσελίδα αυτή μπορείτε να δείτε τις βασικές έννοιες της Άλγεβρας Boole. http://www.txdirect.net/users/uswatson/codemethods.htm Διεύθυνση με τους γνωστότερους κώδικες. http://www.bbsinc.com/symbol.html Διεύθυνση για τον κώδικα ASCII. http://www.iscs.nus.sg/~sf100/c5ov.htm Διεύθυνση που περιέχει στοιχεία για λογικά κυκλώματα. Βιβλιογραφία Αντώνη Βατικιώτη, Ηλεκτρονικοί υπολογιστές, Αθήνα Αριθμητικά συστήματα, η παράσταση των αριθμών στον υπολογιστή, οι κώδικες χαρακτήρων, οι λογικές πύλες, κ.ά. Ν. Κωνσταντάς, Γ. Σμύρης Τεχνολογία ηλεκτρονικών υπολογιστών, ΟΕΔΒ Άλγεβρα Boole, λογικές πύλες. Αφροδίτη Παπαγιαννοπούλου, Προσωπικοί υπολογιστές, Εκδόσεις Nubis Κώδικες υπολογιστών. Pat Heathcote Kevin Bond, A-LEVEL COMPUTING. Η παράσταση των δεδομένων στους υπολογιστές. Ι.Κ. Κάβουρα, Οργάνωση συστημάτων ενός χρήστη, Τόμος Ι, Κλειδάριθμος, Αθήνα 1991 Η παράσταση των πληροφοριών στον υπολογιστή, αριθμητικά συστήματα. Μ. Π. Μπεκάκος, Αρχιτεκτονική υπολογιστών και τεχνολογία παράλληλης επεξεργασίας, Εκδόσεις Σταμούλης, Αθήνα 1994 Πλήρες πανεπιστημιακό σύγγραμμα με έμφαση στα λογικά κυκλώματα και στην ανάπτυξή τους. Μ.Π.Μπεκάκος-Α.Ν.Καστανιά, Ψηφιακά συστήματα, Εκδόσεις Σταμούλης, Αθήνα 1994 Παρουσιάζει τις έννοιες και τις αρχές λογικής σχεδίασης των ψηφιακών συστημάτων W. Stallings, Computer Organization and Architecture, Prantice Hall (1996) Περιγράφει πώς υλοποιείται η αρχιτεκτονική ενός υπολογιστή μέσω των διάφορων λογικών κυκλωμάτων. J. Hayes, Computer Architecture and Organization, Edison (1990) Στο ίδιο πνεύμα με το προηγούμενο σύγγραμμα. H. Stone, Introduction to Computer Architecture Βιβλίο που απευθύνεται σε αρχάριους στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. H. Stone, High performance Computer Architecture Βιβλίο υψηλού επιπέδου δυσκολίας που απευθύνεται σε προχωρημένους στα αντίστοιχα θέματα. Hwang and Briggs, Computer Architecture and Parallel Processing Περιέχει πλήρη περιγραφή της αρχιτεκτονικής ενός υπολογιστή καθώς και της παράλληλης επεξεργασίας. Dick Davies, Information Technology at work Βιβλίο που διαπραγματεύεται και θέματα όπως οι πληροφορίες, τα δεδομένα, η επεξεργασία δεδομένων, κ.ά.