La codifica delle informazioni

Nell'elaboratore tutte le informazioni devono essere rappresentate attraverso una sequenza di Ø e 1 poiché l'unità elementare di memoria dell'elaboratore (bit) è in grado di rappresentare solo Ø o 1. In un bit è possibile rappresentare solo due simboli diversi (Ø e 1), se si hanno da disposizione più bit il numero delle informazioni che si posso rappresentare aumenta. (Segui l'esempio)

RAPPRESENTAZIONE DELLE INFORMAZIONI ALFANUMERICHE

La rappresentazione delle informazioni avviene associando a ogni simbolo una codifica, cioè una sequenza ben determinata di Ø e 1. Il procedimento di codifica consiste nell'associare a ogni simbolo dell'alfabeto esterno (lettere, cifre, ecc..) un unico simbolo dell'alfabeto interno (sequenza di bit). I principali codici per la rappresentazione delle informazioni alfanumeriche fanno uso di un byte (8 bit), all'interno del quale è possibile rappresentare 2⁸ = 256 simboli diversi. Il codice più diffuso è l'ASCII (American Standard Code for Information Interchange . Nella codifica il byte viene suddiviso in due parti dove i 4 bit a sinistra detti zonatura identificano il gruppo di appartenenza (lettere maiuscole, lettere minuscole, ecc.), i 4 bit a destra (digit) identificano il simbolo all'interno del gruppo di appartenenza. Tabella ASCII (solo le prime 5 lettere dell'alfabeto maiuscole, prime 5 lettere dell'alfabeto minuscole).

Per scrivere Aba

A                    

b                    

a                     

RAPPRESENTAZIONE DEI NUMERI INTERI

I numeri interi vengono normalmente rappresentati in forma binaria. Nella rappresentazione dei numeri interi con segno di 2byte si ricava il bit più a sinistra (bit più significativo) per il segno del numero stesso e si rappresenta con Ø il segno positivo e con 1 il segno negativo. In 2byte (16bit) è possibile rappresentare 2¹⁶ combinazioni diverse. Poiché 1bit viene usato per il segno, sono disponibili 2¹⁵ combinazioni diverse (numeri). Volendo rappresentare anche lo zero, il massimo intero rappresentabile in 2byte è quindi +2¹⁵ -1= 32.767, mentre il minimo numero è -32.768. Nel caso in cui si voglia rappresentare un numero superiore a +2¹⁵ -1 si ha overflow, cioè la dimensione del numero da rappresentare eccede lo spazio riservato, si perde la cifra più significativa e quindi il numero perde il suo valore reale. Mentre se si vuole rappresentare un numero inferiore a -2¹⁵, in questo caso si ha un underflow.

RAPPRESENTAZIONE DELLE IMMAGINI

Per rappresentare immagini all'interno di un sistema informatico è necessario digitalizzarle, ossia codificarle di bit (Ø o 1). L'immagine viene suddivisa uniformemente in piccole parti dette pixel (picture element). In base alla risoluzione della tavolozza cromatica (palette) o della scala di grigi adottata, si distinguono diversi tipi di immagini digitalizzate:

• Immagini binarie
• Immagini a scala di grigio
• Immagini a pseudocolori
• Immagini a colori

Le immagini sono quindi memorizzate come sequenze (più o meno lunghe) di bit. Per poterle interpretare è necessario conoscere:

Le dimensioni dell'immagine

La risoluzione cromatica (1bit per immagini binarie, 24bit per immagini a colori, ecc..)

La risoluzione geometrica espressa in DPI (dot per inch), cioè in quanti pixel viene suddivisa un'area di un pollice quadrato (6,4516 cm²)

PERIFERICHE DI INPUT

Dispositivi che permettono di introdurre nel calcolatore dati e informazioni.

Le periferiche di input sono:

La tastiera

Lo scanner

La Web - cam

Videocamere digitali

Macchine fotografiche digitali

Microfoni

Mouse

Tavoletta grafica

Joystick

Penna ottica

Track ball

Lettore di codice a barre

PERIFERICHE DI OUTPUT

Dispositivi che permettono di visualizzare i risultati introdotti.

Le periferiche di output sono:

Video/Monitor

Stampanti/a impatto/ad aghi/a getto d'inchiostro/laser

Plotter

Casse acustiche

Video proiettori

PERIFERICHE DI INPUT/OUTPUT

Esse hanno una duplice funzione, sia di input sia di output.

Esse sono:

Modem

Video touch screen

Smart-phone

MEMORIE OTTICHE

La tecnologia ottica si basa sull'energia sviluppata da un laser. Il disco è formato da un substrato ricoperto da alluminio riflettente, sopra vi è materiale dielettrico trasparente e sopra metallo sottile. Il laser di scrittura crea piccoli fori sul metallo sottile in grado di riflettere la luce. Per la lettura si usa un raggio laser di intensità diversa per interpretare il grado di riflessione. Si ha una bassa riflettività se il raggio deve attraversare lo strato di metallo, riflettività maggiore se passa attraverso un foro. Con questi metodi i dati non sono modificabili.

Con il metodo delle bolle il materiale sottile non viene forato ma gonfiato tramite il laser di scrittura, creando una bolla che modifica la riflettività. Tramite un raggio laser di intensità particolare la bolla si sgonfia rendendo l'area disponibile.

MEMORIE CACHE

Memorie volatili molto veloci. Esse servono a velocizzare la lettura da disco di dati che la CPU sta lavorando.