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