Данные в ЭВМ подразделяются на числовые и нечисловые.

Числовые данные

• Целые типы – для представления целых чисел.
• Вещественные типы – для представления рациональных чисел. Вещественные типы бывают:
• с фиксированной точкой;
• с плавающей точкой.

Примеры числовых данных

• Целый тип со знаком

  - знак такого числа хранится в старшем разряде. Отрицательные числа представляются в дополнительном коде. Диапазон значений чисел определяется разрядностью:

8-разрядное целое: от - 128 дo +127;

16-разрядное целое: от - 32768 дo +32767;

32-разрядное целое: от - 2³¹ дo +2³¹-1;

• Целый тип без знака

- старший разряд такого числа также хранит значение числа, как и другие разряды. Диапазон значений чисел определяется разрядностью:

8-разрядное целое: от 0 дo 255;

16-разрядное целое: от 0 дo 65535;

32-разрядное целое: от 0 дo 2³²-1;

• Вещественный тип данных

Основной тип данных, с которыми работает сопроцессор — вещественный.

Для представления вещественного числа используется формула

А= (±M)*N^±p (1.2),

где М — мантисса числа А. Мантисса должна удовлетворять условию |М|<1; N — основание системы счисления, представленное целым положительным числом; р — порядок числа, показывающий истинное положение точки в разрядах мантиссы (по этой причине вещественные числа имеют еще название чисел с плавающей точкой, так как ее положение в разрядах мантиссы зависит от значения порядка).

Нечисловые данные

1. Логические данные – принимающие значение истина или ложь.
2. Строковые данные (текст).
3. Множества. Множество – есть набор элементов. Множество представлено в виде битовых полей, в которых биты могут меняться независимо, причем если бит содержит 1, это означает наличие элемента, 0 – его отсутствие. Длина массива равна целому числу байтов и определяется числом элементов, деленных на 8 и дополненных до кратности 8 в большую сторону. Доступ к массиву осуществляется через логические операции.
4. Произвольные данные (звук, графика).

Примеры нечисловых данных

• Битовое поле хранит логические данные и представляет собой непрерывную последовательность битов, в которой каждый бит является независимым и может рассматриваться как отдельная переменная.
• Неупакованный двоично-десятичный тип — предназначен для хранения дат и является байтовым представлением десятичной цифры от 0 до 9. Неупакованные десятичные числа хранятся как байтовые значения без знака по одной цифре в каждом байте. Значение цифры определяется младшим полубайтом.
• Упакованный двоично-десятичный тип представляет собой упакованное представление двух десятичных цифр от 0 до 9 в одном байте. Каждая цифра хранится в своем полубайте. Цифра в старшем полубайте (биты 4-7) является старшей.
• Текстовые данные.

Текст представляет собой последовательность литер 0..9 A..Z a..z А..Я а..я и т.п. Каждая литера (символ) имеет свой код. В настоящее время почти повсеместно используется 8-битовое кодирование символов. Существуют разные кодировки (ASCII, EBSDIC и др.) Соответствие кодов и символов определяется кодовыми таблицами. Кодовая таблица – графическое представление символов, по которым можно определить код.

При представлении в памяти текст имеет вид последовательности байтов.

Способы представления текста

Фиксированная длина - |_|_|_|_|_|_|_|.

ASCIIZ - |_|_|_|_|_|_|0|. Конец такой строки обозначает зарезервированный символ (не печатаемый). Получила широкое распространение благодаря языку C.

Variable Lenght - |x|_|_|_|_|_|. Строка содержит длину и последовательность байтов этой длины. Распространено в языке PASCAL.

• Графические данные – как правило, хранятся в виде растрового и векторного представления.

При векторном представлении графической информации электронный луч на мониторе непрерывно пробегает между заданными точками, порождая отрезок – вектор. Такое представление наиболее удобно для изображений, состоящих из линий и простых геометрических фигур. В этом случае векторное изображение легко масштабируется и требует малый объем памяти для хранения.

Если изображение состоит из многих точек разных оттенков (полутоновое изображение), то векторный способ будет слишком сложен в реализации, и используется растровый способ представления – разбиение изображения на мельчайшие “клетки” и вывод на экран сетки точек – растра (bitmap).

• Звуковая информация

Представление звуковой информации в ЭВМ:

а) Преобразование в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя. При этом звук превращается в последовательность импульсов, состоящих из 8 или 16 бит (фактически в вектор 8-битовых или 16-битовых чисел)

б) Дискретизация этого сигнала с постоянной частотой. Если, например, голос человека дискретизируется с частотой 8КГц, используя 8 бит, на протяжении 10с, это займет 80К. По дискретизированным значениям можно восстановить сигнал с заданной точностью и направить его в цифро-аналоговый преобразователь. Усилив сигнал с выхода ЦАП, получим звук.

При малой частоте дискретизации часть данных теряется, и мы не можем достаточно точно воспроизвести данные. Закон Шеннона для дискретизации гласит: для достижения полного соответствия восстановленного сигнала исходному следует дискретизировать последний с частотой, в 2 раза превышающей его максимальную частоту. CD-проигрыватели работают с частотой 44KГц, и на такой частоте звук не теряет в качестве.

Форматы хранения оцифрованного звука в файлах:

VOC – стандарт де-факто от Creative.

WAV – формат оцифрованного звука от Microsoft.

Layer 1, 2, 3 audio MPEG – эффективно закодированный (сжатый примерно в 10 раз) формат хранения оцифрованного звука - сейчас приобретает наибольшее распространение.