Модуль 2. Естественнонаучные основы представлений об использовании достижений естествознания в информациоонных, коммуникационных и мультимедийных технологиях

Модуль 2. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДОСТИЖЕНИЙ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ИНФОРМАЦИООННЫХ, КОММУНИКАЦИОННЫХ И МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

Тема 6. Естественнонаучные представления, лежащие в основе цифрового мультимедийного мира и современных коммуникационных систем

Лабораторная работа № 6

 

Использование компьютерного моделирования для исследования способов аналогового и цифрового представления информации

Перевод двоичного числа в десятичную систему счисления.

Полученное число в двоичном виде – “0111000”

Число в десятичной системе -

Перевод шестнадцатеричного числа в десятичную систему.

Полученное число в шестнадцатеричном виде -a2w10=bin2dec('0111000')

 

a2w10 =

 

Число в десятичной системе -

Преобразование двухбайтового двоичного числа в двоично-шестнадцатеричное.

Заданное двухбайтовое двоичное число:

1110001101011100.

двоичное число разбитое на группы по 4 бита:

1110 0011 0101 1100.

Число в двоично–шестнадцатеричном представлении

Задание 9. Изучите, как осуществляется перевод данных, представленных в штриховом коде, в десятичные цифры и двоичный код.

 

Эксперимент 3. Изучение посредством моделирования того, как осуществляется аналого-цифровое преобразование, то есть перевод непрерывных сигналов, характеризующих изменение каких-то процессов во времени, в дискретный набор чисел в виде двоичного кода.

Задание 10. Изучите, как осуществляется перевод напряжения, которое представляет собой аналоговый сигнал (с математической точки зрения непрерывную функцию времени) в дискретную последовательность чисел (discrete series) и, затем, как осуществляется преобразование полученного набора чисел в двоичный код. Если коротко, то надо изучить, как проводится аналого-цифровое преобразование и перевод аналогового сигнала в цифровой двоичный код.

u2 =01110 01000 00001 00000 00011 01010 01111 01111 01011

00100 00000 00001 00111 01101 01111 01110 u1 =

 

13.6569 7.5813 1.7828 0.0985 3.6429 10.0706 15.1281 15.4686 10.8669 4.3681 0.2726 1.2906 6.7485 13.0346 15.9890 13.6569

Задание 11. Рассчитайте, какие значения будут иметь данные при аналого-цифровом преобразовании аналогового синусоидального напряжения в набор 16 четырехбитовых двоичных чисел, если весь диапазон аналогового сигнала разделен на 16 уровней (на 16 квантов), и число различных кодовых слов будет 16.

Задание 12. Изучите, как осуществляется преобразование набора буквенно-цифровых символов в код ASCII

Изучите, какие символы кода ASCII соответствуют десятичному их представлению. n=48:90;

ch=char(n)

 

ch =

 

0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

 

Задание 13. Получите, используя задание букв свой фамилии на английском языке в виде десятичных цифр в символах кода ASCII, определите, как будет представлена ваша фамилия в виде файла в шестнадцатеричном и двоичном представлении.

n=[83 101 109 105 100 101 108 105 122 97 100 101]

ch=char(n)

a16ASCII =dec2hex([n],2)

aASCII = dec2bin([n],8)

n =

83 101 109 105 100 101 108 105 122 97 100 101

ch =

Semidelizade

a16ASCII =

6D

6C

7A

aASCII =

Задание 14. Получите, используя задание букв свой фамилии на русском языке в символах кода Unicode. Определите, как будет представлена ваша фамилия в виде файла в шестнадцатеричном представлении.

Самедализаде 0421

Эксперимент 4. Изучение посредством моделирования основных логических функции и элементов цифровой интегральной электроники используемых при представлении информации в IT- технологиях.

1. Инвертор (элемент «НЕ» (NOT))

Задание 15. Заданы одно число в двоичной системе счисления. Оно представляют собой аргумент логической функции. Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента «НЕ» (NOT) для основных логических элементов.

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

переводимое число –

значение логической функции для элемента «НЕ»-

2. Логический элемент ИЛИ (OR)

Задание 16. Заданы два числа в двоичной системе счисления. Они представляют собой аргументы логической функции. Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента ИЛИ (OR).

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

первое двоичное число –

второе двоичное число –

значение логической функции

для элемента ИЛИ (OR)-

2. Логический элемент И ( AND)

Задание 17. Заданы два числа в двоичной системе счисления. Они представляют собой аргументы логической функции. Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента И ( AND).

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

первое двоичное число –

второе двоичное число –

значение логической функции

для элемента И ( AND)-

 

4. Логический элемент И - НЕ ( AND) – "элемент Шефера"

Задание 18. Заданы два числа в двоичной системе счисления. Они представляют собой аргументы логической функции.

Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента И - НЕ

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

первое двоичное число –

второе двоичное число –

значение логической функции

для элемента И – НЕ -

5. Логический элемент ИЛИ – НЕ – "Стрелка Пирса"

 

Задание 19. Заданы два числа в двоичной системе счисления. Они представляют собой аргументы логической функции.

Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента ИЛИ – НЕ

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

первое двоичное число –

второе двоичное число –

значение логической функции

для элемента ИЛИ – НЕ -

6. Логический элемент «Исключающее ИЛИ»

Задание 20. Заданы два числа в двоичной системе счисления. Они представляют собой аргументы логической функции.

Определить, как будет выглядеть значение логической функции для элемента «Исключающее ИЛИ»

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

первое двоичное число –

второе двоичное число –

значение логической функции

для элемента «Исключающее ИЛИ»-

 

Задание 21. Вам заданно целое число в двоичной (битовой) системе счисления (форме). Исследуйте свойства двоичных чисел: установите, что происходит при изменении положения (позиции) бит (сдвигах двоичных чисел на несколько разрядов вправо или влево).

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

двоичное число для сдвига влево –

 

номер учебной группы –

номер студента по журналу учебной группы-

двоичное число для сдвига вправо –

Таблица 3

Число сдвигов влево
Исходное число
Число, полученное в результате сдвига влево
Число сдвигов вправо	-1	-2	-3	-4	-5
Исходное число
Число, полученное в результате сдвига вправо

 

Сделайте выводы о том, какой арифметической операции эквивалентны сдвиги влево (вправо) двоичных чисел. Сформулируйте, какова точность выполнения подобных операций.

 

Эксперимент 5. Изучение посредством моделирования основных логических и комбинационных элементов цифровой интегральной электроники используемых при представлении информации в IT- технологиях.

Задание 22. Исследуйте с использованием моделирующей элементы и устройства электрической цепи программы (программного эмулятора) ELECTRONICS WORKBENCH функционирование логических элементов при потенциальном способе представления информации.

Модуль 2. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДОСТИЖЕНИЙ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ИНФОРМАЦИООННЫХ, КОММУНИКАЦИОННЫХ И МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ