Начну я с того, что поделюсь своим пониманием слов код и кодирование. Код - это вид представления информации, удобный для данных или каких либо других условий представления информации. Кодирование - соответственно процесс преобразования из одного вида представления информации в другой. Отличие может быть по разным параметрам. По символам, по носителю, по связи символов и так далее.
Таким образом, перевод с одного языка на другой также является кодированием. Несложно догадаться, что в результате кодирования объем информации может увеличиваться или, наоборот, сокращаться. Или вариант произношения и написания слов. Написанное слово кодируется в символах азбуки через визуальное восприятие, а произнесенное слово будет уже звуковым кодом той же азбуки.
Как вы понимаете, общаясь ежедневно, мы используем разные виды кодов. Например, при общении в шумном помещении нам будет проще написать или пояснить жестикуляцией. В темной среде информацию проще передавать в звуковом виде.
То есть передача информации в любом случае происходит через среду передачи данных. В случае с человеком это, как правило, воздушная среда с различными условиями. Так, например, в море на расстоянии видимости используется семафорная азбука, так как докричаться не получится. А при больших расстояниях будет использована радиосвязь, где средой передачи будет радиосигнал, так фраза из нескольких слов может быть преобразована в код"морзянки" из нескольких десятков простых символов (точка, тире), а потом восстановлена обратно. Аналогичные преобразования есть в оптической среде, беспроводной среде цифровой передачи, передаче сигнала по медному проводу.
Таким образом, среда и условия передачи информации формируют требования для кода, посредством которого передается информация. А правильнее сказать так, что код подбирается под среду и условия передачи информации.
Так, например, Манчестерский код используется в электрических и оптических системах передачи. Его две основные особенности - это самосинхронизация и отсутствие постоянной составляющей. Но есть и минус - повышение частоты относительно исходного сигнала
Схема работы такого кодирования:
Кроме кодов передачи информации буквенной, существуют коды представления численной информации. По сути разницы нет, что это будет - число или буква. Задача передавать и кодировать символ. Нотная грамота также является символьною записью информации и, по сути, ничем не отличается от чисел и букв в аспекте представления визуального восприятия. То есть, десятичный код и двоичный код - это разное представление одной и той же информации. Опять код, но только немного в другом ракурсе, нежели мы рассматривали изначально. Так число десять можно написать разными способами - десять (буквенное представление), 10 (численное в десятичном виде),1010 (численное в двоичном виде).
А теперь мы подходим к самому интересному. Двоичный код также может быть оптимизирован под нужные нам условия. Для этого как раз и существует код Грея.
Это тот же двоичный код, но порядок чисел в нём идёт особым образом. Основная идея в том, что следующее число в коде получается из предыдущего сменой только одного символа. Этот код является помехозащищённым. Обратите внимание на любую строчку кода Грея, любые две строчки отличаются друг от друга не более чем на один символ. В обычном двоичном коде при переход от 3 к 4 изменяются все символы 011->100. В коде Грея это будет 010 -> 110.
За счет этой особенности мы понимаем, что если изменилось 2 или более символов, то последовательность не совпадёт, а значит мы обнаружим ошибку. Аналогичные "хитрости" заложены и в нашей речи. Но язык отличается от двоичного кода, как более многомерная структура, где сочетания букв, кроме избыточности, несут в себе ещё специальные сочетания букв при искажении или потере символов, позволяющие восстановить фразу без потери информации. Но это уже немного другая история.
Итак, код Грея, например, широко используется в угловых энкодерах.
В недавнем прямом эфире мы как раз создавали схему для 4-х разрядного кода грея (часть 1):
Можно посмотреть работу такого счетчика в коде Грея на видеоролике:
Подведем небольшой итог. На примере разных двоичных кодов мы увидели, что код - это способ представления информации, а кодирование, это процесс её преобразования. На самом деле тема кодирования намного обширнее, чем мы рассмотрели в этой статье, но таким образом мы познакомились с этим направлением и рассмотрели основные идеи кодирования.
У меня всё, благодарю за внимание.
Ну, и на этой волне приглашаю всех, кому интересно, на знакомство с цифровой электроникой. Я создал группу, где уже прошло обучение по цифровой электронике. Через пару месяцев будет повторный цикл, сейчас переключаемся на Scratch.
🌞 Группа ВК.
👍👍 Буду признателен 👍👍.
#кодирование
#электроника
#программирование
#вивитроника