Сегодня огромная часть населения земли на постоянной основе взаимодействует с компьютерами, кого-то обязывает работа, кто-то ищет информацию в Сети, а кто-то просто проводит время в играх. У каждого свои потребности, а значит, компьютер должен им соответствовать. И если речь идет о “железе” (технической составляющей компьютера), то тут все более менее ясно: чем новее, тем лучше. Но вот “софтовая” (программное обеспечение) часть, требует особого внимания.

Каждый компьютер работает под управлением определенной операционной системы, коих великое множество, каждая из которых подходит для тех или иных задач, доступного оборудования и так далее. Поэтому немаловажным фактором является выбор этой операционной системы.

Существует достаточно массивный список операционных систем, но в данном материале речь пойдет о трех столпах, сильно повлиявших на индустрию и занимающих основную долю среди всех операционных систем: Windows, MacOS и Linux.

Проприетарные операционные системы

Для начала стоит уточнить, что есть ОС проприетарные, те, что распространяются по лицензии производителя. К таковым относятся Windows, список которых изложен ниже, и MacOS. Несмотря на то что обе системы можно загрузить в Сети (украсть), правильным будет приобрести лицензию у компании-распространителя и активировать ее.

Преимуществом таких систем является их развитость, огромное количество качественного программного обеспечения и грамотная техподдержка, которая поможет в случае неполадок.

“Свободные” операционные системы

К таковым относится практически все семейство Linux, за исключением разве что некоторых разработок с бухгалтерским или другим профессиональным программным обеспечением. Эти ОС можно загрузить абсолютно бесплатно и установить на любой компьютер без зазрения совести.

Подобные системы создаются независимыми разработчиками совместно с сообществом, посему в большинстве случаев качество программ оставляет желать лучшего, зато такие системы гораздо больше защищены и работают стабильнее своих проприетарных конкурентов.

Windows

Абсолютно все, кто хоть раз имел дело с компьютером, знают об этом продукте компании Microsoft. В частности это касается сверхуспешного релиза Windows 7. Список операционных систем Microsoft насчитывает уже десяток поколений. Они крайне популярны во всем мире и занимают почти 90% рынка. Что говорит о беспрецедентном лидерстве.

• Windows XP;
• Windows Vista;
• Windows 7;
• Windows 8;
• Windows 10;

Список намеренно начинается с Windows XP, так как это самая старая версия, оставшаяся в употреблении до сегодняшнего дня.

Chrome OS

Слаборазвитый продукт от компании Google, который ограничен лишь веб-приложениями и одноименным браузером. Это система не является конкуретоспособной в сравнении с Windows и Mac, но сделана с прицелом на будущее, когда веб-интерфейсы смогут заменить “реальное” программное обеспечение. По умолчанию установлена на всех компьютерах Chromebook.

Установка нескольких систем и использование виртуальных машин

Так как каждая платформа имеет свои плюсы и минусы, нередко возникает необходимость работать сразу с несколькими. Разработчики компьютеров об этом знают, поэтому предлагают пользователям возможность установить на диск сразу две или три системы.

Делается это просто. Необходим лишь дистрибутив системы (диск или флешка с загруженным на их установочным материалом) и свободное пространство на жестком диске. Все современные операционные системы предлагают во время установки распределить место и создать загрузочный механизм, который покажет список операционных систем при загрузке компьютера. Все выполняется в полуавтоматическом режиме и под силу любому пользователю.

На компьютерах Apple имеется специальная утилита - BootCamp, которая разработана для простой и бесшовной установки Windows рядом с MacOS.

Существует и другой способ - установка виртуальной системы внутри реальной. Для этого используются программы: VmWare и VirtualBox, способные эмулировать работу полноценного компьютера и запускать операционные системы.

Вместо заключения

Список операционных систем для компьютера не ограничивается вышеизложенными. Существует масса продуктов от разных компаний, но все они довольно специфичны и не заслуживают внимания рядового пользователя. Выбор стоит делать между Windows, MacOS и Linux, так как они могут закрыть большую часть потребностей и достаточно просты в освоении.

Для широкого круга играющих, сочувствующих или просто любознательных людей ролевая игра почти наверняка ассоциируется с яркими, прекрасно оформленными книгами. Их глянцевые страницы щедро украшены иллюстрациями, а обложки являют собой произведения полиграфического искусства. При виде красочных рулбуков сердце истинного ролевика трепещет, глаза горят, но разум его остается невозмутимо спокойным. Ведь эти волшебные книги, открывающие нам дорогу в мир чудес и приключений, влетают в копеечку.

Буржуи и пираты
Рулбуки наиболее популярных ролевых игр, к которым относятся D&D, GURPS, Vampires: The Masquerade и некоторые другие, издаются за рубежом, в расчете на вкусы и кошелек западного ролевика. И даже у него цены на ролевые игры порой вызывают задумчивость. Для российского же любителя, который часто представляет собой школьника или студента, приобретение одного лишь "Руководства игрока" D&D , стоимостью в 30$, может означать большие жертвы.
При этом, как известно, для коммерческих систем типична ситуация, когда одной книги с правилами недостаточно, чтобы начать игру. В случае с D&D довольно быстро обнаруживается, что для полноценной игры крайне необходимы еще две книги: "Руководство DM"a" и "Руководство о монстрах". Если задуматься, то недурно выложить денежки еще и за отличный официальный модуль, а потом и за сеттинг, по которому этот модуль написан.
С другими коммерческими системами ситуация может различаться в деталях, но идентична по сути: "Не прячьте ваши денежки по банкам и углам!". Разумеется, есть и другой способ добиться обладания хотя бы некоторым подобием рулбука - пиратство. Мы его даже рассматривать не будем, так как считаем, что все наши читатели с почтением относятся к копирайту и интеллектуальной собственности. Размножение рулбуков на ксероксах или распечатка сканов скверного качества - реалии давнего ролевого прошлого, когда других способов раздобыть систему практически не было, а лозунг "Свободу информации!" понимался слишком буквально.

За рубежом
Впрочем, стоп! Мы пишем здесь "коммерческие ролевые игры".

А что, бывают и другие? Бывают, и наверняка кое-кто из читателей уже почуял сладостный запах халявы. Откуда берутся бесплатные ролевые игры? Во-первых, это могут быть разработки компаний, выпускающих коммерческие игры. Во-вторых, это могут быть плоды бескорыстного творчества энтузиастов.
С чего бы это коммерческой фирме создавать нечто бесплатное? Причины могут быть очень разными. Вот самый известный пример: компания Wizards of the Coast , создавшая Третью редакцию D&D и множество других игр, разработала и опубликовала в интернете бесплатную ролевую систему d20 system . Вы можете свободно скачать ее с официального сайта и играть по ней. Халявная d20 представляет собой что-то вроде скелета коммерческой D&D . Ее тексты содержат все необходимое для игры.
Выпустив d20 еще до начала продаж D&D , WotC убили двух зайцев. Во-первых, она послужила "демкой" для любителей Второй редакции AD&D , взбудораженной слухами о революционных изменениях в родной системе. Во-вторых, d20 была принята большим числом независимых компаний в качестве стандарта, единой метасистемы, под которую начали писать несметное количество модулей, сеттингов и прочих аксессуаров. Ныне лейбл "d20-совместимый" означает для ролевика знакомую механику, хорошо известные правила, дополненные чем-то новеньким. Кроме того, сами WotC последовательно используют d20 как стандарт, выпуская на ее основе уже не просто расширения, а полновесные ролевые игры. Например, на платформе d20 обрела новую жизнь Star Wars RPG .
Другим примером бесплатной ролевой игры, созданной профессионалами, является система Fuzion , написанная совместно компаниями R.Talsorian Games и Hero Games . Ее также можно свободно скачать с официального сайта Hero Games . В отличие от d20 , существующей в настоящий момент в виде простых текстов в формате RTF, Fuzion представляет собой неплохо оформленные PDF-файлы, годные к распечатке на принтере. Причиной для появления Fuzion послужило то же самое стремление создать единую механику серии ролевых игр. Причем этот проект увенчался явным успехом, хотя круг компаний, выпускающих продукты под Fuzion , значительно уже, чем в случае d20 .
Впрочем, для многочисленных любителей Fuzion во всем мире это не так важно. Ведь в Сети лежит немало самых разнообразных дополнений и расширений к Fuzion , причем совершенно бесплатно. Эта простая и лаконичная система построена по модульному принципу. Освоив "ядро" системы, вы можете выбрать для игры практически любой жанр, от фэнтези до космической оперы. Почти наверняка вы сможете разыскать расширение под Fuzion , в котором найдется большинство из того, что вам надо.
Наконец, большой известностью пользуется система FUDGE . Простая, не перегруженная деталями, она хорошо подходит для игры на уровне "полусловески", когда правила используются лишь там, где они нужны позарез. Нехитрая механика FUDGE позволяет широко менять детализацию игры. Например, исход боя может быть решен как одним-единственным броском, так и в ходе долгого пораундового отыгрыша - на ваш выбор. В отличие от упомянутых выше систем, FUDGE - авторская разработка энтузиаста по имени Стефан О’Салливан . И ее успех показывает, что профессиональная и популярная ролевая игра вполне может быть результатом труда дизайнеров-любителей.

У нас

Все перечисленные выше бесплатные RPG созданы за рубежом и опубликованы в интернете на английском языке. Зная о том, что индустрия настольных ролевых игр постепенно начинает развиваться и у нас ("Искусство волшебства ", "Эра Водолея "), вполне закономерен вопрос: как обстоит дело с бесплатными RPG в нашей стране?
Если мы и отстали здесь от зарубежных коллег, то не больше, чем в области коммерческих игр. Более двух лет в рунете существует отечественная ролевая игра "Мир Великого Дракона " ("МВД "). Система была разработана коллективом энтузиастов, что не удивительно - три года назад профессиональной разработкой ролевых игр у нас в стране не занимался никто. Но сделано все серьезно, на уровне. "Мир Великого Дракона " представляет собой красиво оформленные книги в формате PDF, что стало почти стандартом для некоммерческих систем. На официальном сайте можно раздобыть "Правила", "Руководство ведущего" и разнообразные приложения, вроде монстрятника и описания магических заклинаний. Там же выложен ролевой софт (программы для создания персонажей), модули, статьи в помощь ведущему и много другого полезного материала. На официальном форуме всегда можно получить консультацию разработчиков или совет знатоков системы.

Коммерция против альтруизма

Если вы уже ощутили возможность выбора между коммерческой и бесплатной системой, давайте посмотрим, как сделать его правильно. Дело в том, что опытному ролевику хорошо видна принципиальная разница между платными и бесплатными системами. Любая коммерческая ролевая игра прежде всего является товаром. И потому главными приоритетами для них будет товарное качество, широта охвата потребностей клиентов и прибыль. Прибыль - это главное, ведь люди делают бизнес. Результатом этого подхода являются отлично оформленные книги высокого полиграфического качества. Необходимый для игры материал разнесен по нескольким книгам - чем больше книг вы купите, тем прибыльнее дело. Любой ваш каприз в плане разнообразия формы игры может быть удовлетворен - еще одной книгой. С другой стороны, ваши попытки создать в рамках коммерческой системы что-то свое окажутся очень трудоемкой и сложной задачей. Проще те же усилия направить на зарабатывание денег, которые затем и потратить на покупку еще одного рулбука, где будет примерно то, что вам потребовалось для игры.
Совершенно иная ситуация с бесплатными системами. Их общая черта - универсальность. Если вы наигрались в фэнтезийное D&D и вам хочется космической оперы - добро пожаловать в магазин, где вы купите рулбук для "Звездных войн" с отдельной системой. База у обеих систем одна (d20 ), но, имея на руках только "Руководство игрока" D&D , поиграть в противостояние джедаев и ситхов у вас не получится.
В то же время Fuzion со всеми своими приложениями перекрывает весь спектр приключенческих жанров. Но при этом представляет собой одну-единственную систему. И это тоже логика жизни. Разработчики бесплатных систем часто движимы альтруистическими, творческими мотивами. Но делать лишнюю работу им тоже не хочется. А написать один раз универсальную систему проще, чем по одной на каждый случай жизни.
Платой за универсальность, конечно же, становится подробность и детализация правил игры. И тут мы можем обнаружить еще одну особенность бесплатных систем. Они, как правило, еще и очень удобны для доработки. Невозможно написать систему до такой степени универсальную, чтобы по ней можно было отыграть абсолютно все, что угодно. Но можно сделать систему так, что самостоятельное добавление в игру новых возможностей будет делом простым и легким.
Для коммерческой системы очень важно подойти как можно большему числу ролевиков. Поэтому 80% ее рулбука содержит то, что лично вам никогда не понадобится, но без чего какой-нибудь Вася Пупкин не может представить себе нормальной игры. Получается, что львиная доля кровных денег, которые вы отдали за книгу, идет на удовлетворение запросов Васи Пупкина. В бесплатной же системе, как правило, вы обнаружите только те 20%, без которых играть в принципе невозможно. То, что нужно и вам, и Васе Пупкину, и любому другому ролевику. А если в системе чего-то не хватает - добавьте это в нее сами, для этого есть все условия.
И это вполне сознательный подход. Например, в "Руководстве ведущего" для "Мира Великого Дракона " целая глава посвящена способам доработки игры: как создать новую расу, новый класс, умение или вид оружия, и при этом не нарушить баланс системы.

Делаем выбор

Бесплатные системы чаще всего нравятся не любителям халявы, а творческим ведущим, которые склонны воплощать в правилах какие-то свои идеи. Ради этого человек, даже имея деньги на коммерческие рулбуки, частенько отдает предпочтение простоватой, но гибкой и универсальной бесплатной системе. Это вопрос не финансовой выгоды, а вашего характера и ваших целей в игре. Кому-то больше нравится часами листать красивый рулбук, выискивая в нем детали и нюансы правил. А кому-то больше нравится посидеть и подумать, как это расписать по его системе. Если вы склонны видеть в ролевой системе товар, в котором за ваши деньги должно быть все, что вам может понадобиться, - вы будете счастливы с коммерческой ролевой игрой. А если вы смотрите на систему, как на конструктор, из которого вы сами выстроите все, что вам вздумается, - подумайте о бесплатной системе.
Бесплатные RPG на английском языке:
D20 - www.opengamingfoundation.org
Fuzion - www.herogames.com/fuzion
FUDGE - www.io.com/~sos/fudge.html
Бесплатная RPG на русском языке:
МВД - www.dragonworld.rolemancer.ru
В оформлении статьи использованы иллюстрации, сделанные Princess Dragon для игры "МВД ".
На нашем компакте можно найти все необходимое для игры по отечественной RPG "Мир Великого Дракона ":
- Правила игры . Основы ролевой игры; описание характеристик героев, рас, классов, умений. Правила развития персонажа, правила боя, действие магии.
- Руководство ведущего . Основы вождения, создание группы героев, рассмотрение основных игровых ситуаций, модификация системы, психология игры.
- Магия . Описания заклинаний для магов и жрецов, дополнительные правила.
- Бестиарий . Приложение к системе "Мир Великого Дракона". Примеры описаний монстров, чудовищ, животных.
- Лист персонажа , предназначенный для удобной записи характеристик персонажа.
- Программа для создания персонажей . Позволяет создать героя в полном соответствии с правилами, хранить данные о нем, делать экспорт листа персонажа в MS Excel.
- "Безумный тролль" . Сценарий (модуль) с классическим сюжетом для начинающих ведущих и игроков.

Понятно, что ни один компьютер не работает без операционной системы. У каждого пользователя свои предпочтения, когда дело доходит до выбора операционной системы, и выбирается ОС в зависимости от цели работы на ПК. Если вы графический дизайнер, то вы будете использовать компьютер в основном для дизайнерских целей, и ваш выбор ОС будет отличаться от того, кто будет использовать свой ПК для игровых целей.

Итак, вот 10 наиболее распространенных операционных систем.

Это фаворит среди большинства пользователей до настоящего времени, и, вероятнее всего, останется таковым в течение длительного времени. Причиной популярности является простой процесс установки, минимум сбоев в работе. Начиная с пользовательского интерфейса, графики для и пр., Windows 7 имеет отличную поддержку пользователей.

Ну кто не знает о Windows 8? Здесь вы получаете интерфейс Metro, стабильность и, при желании, данную ОС можно использовать в качестве основной операционной системы.

Linux Mint является одной из лучших операционных систем для ПК, которые работают быстро и дружественны к пользователю. Даже считается, что это одна из наиболее безопасных и стабильных операционных систем, которая работает одинаково хорошо на ПК и ноутбуке. Вы получаете встроенный плеер Video LAN Player, также есть поддержка Windows игр посредством Wine.

ОС имеет встроенный веб-сервер, такой как PHP SQL, Apache, DNS-сервер и т.д. С Fedora можно легко установить несколько ОС, а также вы своевременно будете получать обновления без сбоев системы.

Этот дистрибутив Linux является наиболее стабильным и универсальным. Серверы электронной почты в этой операционной системе работают отлично. включает все необходимые инструменты, в случае если нужно исправить какую-либо проблему. Также имеется способ установить почти любое приложение Windows.

Еще одна разновидность Linux. Название произошло от философии, распространенной в Южной Африке. Она включает различное свободное программное обеспечение и для работы необходим 1 ГГц Pentium версии 4 с 1 Гб оперативной памяти. Система сертификации доступна для всех видов программного обеспечения, принадлежащих третьим лицам.

Мак называют одной из самых простых операционных систем, а команды терминала почти как в Linux. Простота является лучшим достоинством этой операционной системы с единой системой решения проблем написания кода для всех видов компьютеров.

Операционная система проста в использовании, имеет простой пользовательский интерфейс, обеспечивает большую скорость и весьма безопасна.

Эту ОС можно сравнить с игрой в строительные блоки, где возможно построить свои собственные вещи, не вдаваясь в хаки. Это будет немного сложно, но система достаточно стабильна. Она также является одной из самых быстрых ОС, доступных в настоящее время.

ОС считается одной из самых надежных, так что если вы один из тех серьезных пользователей, то, возможно, стоит перейти на эту ОС. Система особенно актуальна для тех пользователей, которые стремятся изучить хакерство.

Оставьте свой комментарий!

Изучая кодировки, я понял, что недостаточно хорошо понимаю системы счислений. Тем не менее, часто использовал 2-, 8-, 10-, 16-ю системы, переводил одну в другую, но делалось все на “автомате”. Прочитав множество публикаций, я был удивлен отсутствием единой, написанной простым языком, статьи по столь базовому материалу. Именно поэтому решил написать свою, в которой постарался доступно и по порядку изложить основы систем счисления.

Введение

Система счисления - это способ записи (представления) чисел.

Что под этим подразумевается? Например, вы видите перед собой несколько деревьев. Ваша задача - их посчитать. Для этого можно - загибать пальцы, делать зарубки на камне (одно дерево - один палец\зарубка) или сопоставить 10 деревьям какой-нибудь предмет, например, камень, а единичному экземпляру - палочку и выкладывать их на землю по мере подсчета. В первом случае число представляется, как строка из загнутых пальцев или зарубок, во втором - композиция камней и палочек, где слева - камни, а справа - палочки

Системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные, а позиционные, в свою очередь, - на однородные и смешанные.

Непозиционная - самая древняя, в ней каждая цифра числа имеет величину, не зависящую от её позиции (разряда). То есть, если у вас 5 черточек - то число тоже равно 5, поскольку каждой черточке, независимо от её места в строке, соответствует всего 1 один предмет.

Позиционная система - значение каждой цифры зависит от её позиции (разряда) в числе. Например, привычная для нас 10-я система счисления - позиционная. Рассмотрим число 453. Цифра 4 обозначает количество сотен и соответствует числу 400, 5 - кол-во десяток и аналогично значению 50, а 3 - единиц и значению 3. Как видим - чем больше разряд - тем значение выше. Итоговое число можно представить, как сумму 400+50+3=453.

Однородная система - для всех разрядов (позиций) числа набор допустимых символов (цифр) одинаков. В качестве примера возьмем упоминавшуюся ранее 10-ю систему. При записи числа в однородной 10-й системе вы можете использовать в каждом разряде исключительно одну цифру от 0 до 9, таким образом, допускается число 450 (1-й разряд - 0, 2-й - 5, 3-й - 4), а 4F5 - нет, поскольку символ F не входит в набор цифр от 0 до 9.

Смешанная система - в каждом разряде (позиции) числа набор допустимых символов (цифр) может отличаться от наборов других разрядов. Яркий пример - система измерения времени. В разряде секунд и минут возможно 60 различных символов (от «00» до «59»), в разряде часов – 24 разных символа (от «00» до «23»), в разряде суток – 365 и т. д.

Непозиционные системы

Как только люди научились считать - возникла потребность записи чисел. В начале все было просто - зарубка или черточка на какой-нибудь поверхности соответствовала одному предмету, например, одному фрукту. Так появилась первая система счисления - единичная.

Единичная система счисления

Число в этой системе счисления представляет собой строку из черточек (палочек), количество которых равно значению данного числа. Таким образом, урожай из 100 фиников будет равен числу, состоящему из 100 черточек.
Но эта система обладает явными неудобствами - чем больше число - тем длиннее строка из палочек. Помимо этого, можно легко ошибиться при записи числа, добавив случайно лишнюю палочку или, наоборот, не дописав.

Для удобства, люди стали группировать палочки по 3, 5, 10 штук. При этом, каждой группе соответствовал определенный знак или предмет. Изначально для подсчета использовались пальцы рук, поэтому первые знаки появились для групп из 5 и 10 штук (единиц). Все это позволило создать более удобные системы записи чисел.

Древнеегипетская десятичная система

В Древнем Египте использовались специальные символы (цифры) для обозначения чисел 1, 10, 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 . Вот некоторые из них:

Почему она называется десятичной? Как писалось выше - люди стали группировать символы. В Египте - выбрали группировку по 10, оставив без изменений цифру “1”. В данном случае, число 10 называется основанием десятичной системы счисления, а каждый символ - представление числа 10 в какой-то степени.

Числа в древнеегипетской системе счисления записывались, как комбинация этих
символов, каждый из которых повторялся не более девяти раз. Итоговое значение равнялось сумме элементов числа. Стоит отметить, что такой способ получения значения свойственен каждой непозиционной системе счисления. Примером может служить число 345:

Вавилонская шестидесятеричная система

В отличии от египетской, в вавилонской системе использовалось всего 2 символа: “прямой” клин - для обозначения единиц и “лежачий” - для десятков. Чтобы определить значение числа необходимо изображение числа разбить на разряды справа налево. Новый разряд начинается с появления прямого клина после лежачего. В качестве примера возьмем число 32:

Число 60 и все его степени так же обозначаются прямым клином, что и “1”. Поэтому вавилонская система счисления получила название шестидесятеричной.
Все числа от 1 до 59 вавилоняне записывали в десятичной непозиционной системе, а большие значения - в позиционной с основанием 60. Число 92:

Запись числа была неоднозначной, поскольку не существовало цифры обозначающей ноль. Представление числа 92 могло обозначать не только 92=60+32, но и, например, 3632=3600+32. Для определения абсолютного значения числа был введен специальный символ для обозначения пропущенного шестидесятеричного разряда, что соответствует появлению цифры 0 в записи десятичного числа:

Теперь число 3632 следует записывать, как:

Шестидесятеричная вавилонская система - первая система счисления, частично основанная на позиционном принципе. Данная система счисления используется и сегодня, например, при определении времени - час состоит из 60 минут, а минута из 60 секунд.

Римская система

Римская система не сильно отличается от египетской. В ней для обозначения чисел 1, 5, 10, 50, 100, 500 и 1000 используются заглавные латинские буквы I, V, X, L, C, D и M соответственно. Число в римской системе счисления - это набор стоящих подряд цифр.

Методы определения значения числа:

1. Значение числа равно сумме значений его цифр. Например, число 32 в римской системе счисления имеет вид XXXII=(X+X+X)+(I+I)=30+2=32
2. Если слева от большей цифры стоит меньшая, то значение равно разности между большей и меньшей цифрами. При этом, левая цифра может быть меньше правой максимум на один порядок: так, перед L(50) и С(100) из «младших» может стоять только X(10), перед D(500) и M(1000) - только C(100), перед V(5) - только I(1); число 444 в рассматриваемой системе счисления будет записано в виде CDXLIV = (D-C)+(L-X)+(V-I) = 400+40+4=444.
3. Значение равно сумме значений групп и цифр, не подходящих под 1 и 2 пункты.

Помимо цифирных, существуют и буквенные (алфавитные) системы счисления, вот некоторые из них:
1) Славянская
2) Греческая (ионийская)

Позиционные системы счисления

Как упоминалось выше - первые предпосылки к появлению позиционной системы возникли в древнем Вавилоне. В Индии система приняла форму позиционной десятичной нумерации с применением нуля, а у индусов эту систему чисел заимствовали арабы, от которых её переняли европейцы. По каким-то причинам, в Европе за этой системой закрепилось название “арабская”.

Десятичная система счисления

Это одна из самых распространенных систем счисления. Именно её мы используем, когда называем цену товара и произносим номер автобуса. В каждом разряде (позиции) может использоваться только одна цифра из диапазона от 0 до 9. Основанием системы является число 10.

Для примера возьмем число 503. Если бы это число было записано в непозиционной системе, то его значение равнялось 5+0+3 = 8. Но у нас - позиционная система и значит каждую цифру числа необходимо умножить на основание системы, в данном случае число “10”, возведенное в степень, равную номеру разряда. Получается, значение равно 5*10 2 + 0*10 1 + 3*10 0 = 500+0+3 = 503. Чтобы избежать путаницы при одновременной работе с несколькими системами счисления основание указывается в качестве нижнего индекса. Таким образом, 503 = 503 10 .

Помимо десятичной системы, отдельного внимания заслуживают 2-, 8-, 16-ая системы.

Двоичная система счисления

Эта система, в основном, используется в вычислительной технике. Почему не стали использовать привычную нам 10-ю? Первую вычислительную машину создал Блез Паскаль, использовавший в ней десятичную систему, которая оказалась неудобной в современных электронных машинах, поскольку требовалось производство устройств, способных работать в 10 состояниях, что увеличивало их цену и итоговые размеры машины. Этих недостатков лишены элементы, работающие в 2-ой системе. Тем не менее, рассматриваемая система была создана за долго до изобретения вычислительных машин и уходит “корнями” в цивилизацию Инков, где использовались кипу - сложные верёвочные сплетения и узелки.

Двоичная позиционная система счисления имеет основание 2 и использует для записи числа 2 символа (цифры): 0 и 1. В каждом разряде допустима только одна цифра - либо 0, либо 1.

Примером может служить число 101. Оно аналогично числу 5 в десятичной системе счисления. Для того, чтобы перевести из 2-й в 10-ю необходимо умножить каждую цифру двоичного числа на основание “2”, возведенное в степень, равную разряду. Таким образом, число 101 2 = 1*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0 = 4+0+1 = 5 10 .

Хорошо, для машин 2-я система счисления удобнее, но мы ведь часто видим, используем на компьютере числа в 10-й системе. Как же тогда машина определяет какую цифру вводит пользователь? Как переводит число из одной системы в другую, ведь в её распоряжении всего 2 символа - 0 и 1?

Чтобы компьютер мог работать с двоичными числами (кодами), необходимо чтобы они где-то хранились. Для хранения каждой отдельной цифры применяется триггер, представляющий собой электронную схему. Он может находится в 2-х состояниях, одно из которых соответствует нулю, другое - единице. Для запоминания отдельного числа используется регистр - группа триггеров, число которых соответствует количеству разрядов в двоичном числе. А совокупность регистров - это оперативная память. Число, содержащееся в регистре - машинное слово. Арифметические и логические операции со словами осуществляет арифметико-логическое устройство (АЛУ). Для упрощения доступа к регистрам их нумеруют. Номер называется адресом регистра. Например, если необходимо сложить 2 числа - достаточно указать номера ячеек (регистров), в которых они находятся, а не сами числа. Адреса записываются в 8- и 16-ричной системах (о них будет рассказано ниже), поскольку переход от них к двоичной системе и обратно осуществляется достаточно просто. Для перевода из 2-й в 8-ю число необходимо разбить на группы по 3 разряда справа налево, а для перехода к 16-ой - по 4. Если в крайней левой группе цифр не достает разрядов, то они заполняются слева нулями, которые называются ведущими. В качестве примера возьмем число 101100 2 . В восьмеричной - это 101 100 = 54 8 , а в шестнадцатеричной - 0010 1100 = 2С 16 . Отлично, но почему на экране мы видим десятичные числа и буквы? При нажатии на клавишу в компьютер передаётся определённая последовательность электрических импульсов, причём каждому символу соответствует своя последовательность электрических импульсов (нулей и единиц). Программа драйвер клавиатуры и экрана обращается к кодовой таблице символов (например, Unicode, позволяющая закодировать 65536 символов), определяет какому символу соответствует полученный код и отображает его на экране. Таким образом, тексты и числа хранятся в памяти компьютера в двоичном коде, а программным способом преобразуются в изображения на экране.

Восьмеричная система счисления

8-я система счисления, как и двоичная, часто применяется в цифровой технике. Имеет основание 8 и использует для записи числа цифры от 0 до 7.

Пример восьмеричного числа: 254. Для перевода в 10-ю систему необходимо каждый разряд исходного числа умножить на 8 n , где n - это номер разряда. Получается, что 254 8 = 2*8 2 + 5*8 1 + 4*8 0 = 128+40+4 = 172 10 .

Шестнадцатеричная система счисления

Шестнадцатеричная система широко используется в современных компьютерах, например при помощи неё указывается цвет: #FFFFFF - белый цвет. Рассматриваемая система имеет основание 16 и использует для записи числа: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B. C, D, E, F, где буквы равны 10, 11, 12, 13, 14, 15 соответственно.

В качестве примера возьмем число 4F5 16 . Для перевода в восьмеричную систему - сначала преобразуем шестнадцатеричное число в двоичное, а затем, разбив на группы по 3 разряда, в восьмеричное. Чтобы преобразовать число в 2-е необходимо каждую цифру представить в виде 4-х разрядного двоичного числа. 4F5 16 = (100 1111 101) 2 . Но в 1 и 3 группах не достает разряда, поэтому заполним каждый ведущими нулями: 0100 1111 0101. Теперь необходимо разделить полученное число на группы по 3 цифры справа налево: 0100 1111 0101 = 010 011 110 101. Переведем каждую двоичную группу в восьмеричную систему, умножив каждый разряд на 2 n , где n - номер разряда: (0*2 2 +1*2 1 +0*2 0) (0*2 2 +1*2 1 +1*2 0) (1*2 2 +1*2 1 +0*2 0) (1*2 2 +0*2 1 +1*2 0) = 2365 8 .

Помимо рассмотренных позиционных систем счисления, существуют и другие, например:
1) Троичная
2) Четверичная
3) Двенадцатеричная

Позиционные системы подразделяются на однородные и смешанные.

Однородные позиционные системы счисления

Определение, данное в начале статьи, достаточно полно описывает однородные системы, поэтому уточнение - излишне.

Смешанные системы счисления

К уже приведенному определению можно добавить теорему: “если P=Q n (P,Q,n – целые положительные числа, при этом P и Q - основания), то запись любого числа в смешанной (P-Q)-ой системе счисления тождественно совпадает с записью этого же числа в системе счисления с основанием Q.”

Опираясь на теорему, можно сформулировать правила перевода из P-й в Q-ю системы и наоборот:

1. Для перевода из Q-й в P-ю, необходимо число в Q-й системе, разбить на группы по n цифр, начиная с правой цифры, и каждую группу заменить одной цифрой в P-й системе.
2. Для перевода из P-й в Q-ю, необходимо каждую цифру числа в P-й системе перевести в Q-ю и заполнить недостающие разряды ведущими нулями, за исключением левого, так, чтобы каждое число в системе с основанием Q состояло из n цифр.

Яркий пример - перевод из двоичной системы счисления в восьмеричную. Возьмем двоичное число 10011110 2 , для перевода в восьмеричное - разобьем его справа налево на группы по 3 цифры: 010 011 110, теперь умножим каждый разряд на 2 n , где n - номер разряда, 010 011 110 = (0*2 2 +1*2 1 +0*2 0) (0*2 2 +1*2 1 +1*2 0) (1*2 2 +1*2 1 +0*2 0) = 236 8 . Получается, что 10011110 2 = 236 8 . Для однозначности изображения двоично-восьмеричного числа его разбивают на тройки: 236 8 = (10 011 110) 2-8 .

Смешанными системами счисления также являются, например:
1) Факториальная
2) Фибоначчиева

Перевод из одной системы счисления в другую

Иногда требуется преобразовать число из одной системы счисления в другую, поэтому рассмотрим способы перевода между различными системами.

Преобразование в десятичную систему счисления

Имеется число a 1 a 2 a 3 в системе счисления с основанием b. Для перевода в 10-ю систему необходимо каждый разряд числа умножить на b n , где n - номер разряда. Таким образом, (a 1 a 2 a 3) b = (a 1 *b 2 + a 2 *b 1 + a 3 *b 0) 10 .

Пример: 101 2 = 1*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0 = 4+0+1 = 5 10

Преобразование из десятичной системы счисления в другие

Целая часть:

1. Последовательно делим целую часть десятичного числа на основание системы, в которую переводим, пока десятичное число не станет равно нулю.
2. Полученные при делении остатки являются цифрами искомого числа. Число в новой системе записывают, начиная с последнего остатка.

Дробная часть:

1. Дробную часть десятичного числа умножаем на основание системы, в которую требуется перевести. Отделяем целую часть. Продолжаем умножать дробную часть на основание новой системы, пока она не станет равной 0.
2. Число в новой системе составляют целые части результатов умножения в порядке, соответствующем их получению.

Пример: переведем 15 10 в восьмеричную:
15\8 = 1, остаток 7
1\8 = 0, остаток 1

Записав все остатки снизу вверх, получаем итоговое число 17. Следовательно, 15 10 = 17 8 .

Преобразование из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную системы

Для перевода в восьмеричную - разбиваем двоичное число на группы по 3 цифры справа налево, а недостающие крайние разряды заполняем ведущими нулями. Далее преобразуем каждую группу, умножая последовательно разряды на 2 n , где n - номер разряда.

В качестве примера возьмем число 1001 2: 1001 2 = 001 001 = (0*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0) (0*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0) = (0+0+1) (0+0+1) = 11 8

Для перевода в шестнадцатеричную - разбиваем двоичное число на группы по 4 цифры справа налево, затем - аналогично преобразованию из 2-й в 8-ю.

Преобразование из восьмеричной и шестнадцатеричной систем в двоичную

Перевод из восьмеричной в двоичную - преобразуем каждый разряд восьмеричного числа в двоичное 3-х разрядное число делением на 2 (более подробно о делении см. выше пункт “Преобразование из десятичной системы счисления в другие”), недостающие крайние разряды заполним ведущими нулями.

Для примера рассмотрим число 45 8: 45 = (100) (101) = 100101 2

Перевод из 16-ой в 2-ю - преобразуем каждый разряд шестнадцатеричного числа в двоичное 4-х разрядное число делением на 2, недостающие крайние разряды заполняем ведущими нулями.

Преобразование дробной части любой системы счисления в десятичную

Преобразование осуществляется также, как и для целых частей, за исключением того, что цифры числа умножаются на основание в степени “-n”, где n начинается от 1.

Пример: 101,011 2 = (1*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0), (0*2 -1 + 1*2 -2 + 1*2 -3) = (5), (0 + 0,25 + 0,125) = 5,375 10

Преобразование дробной части двоичной системы в 8- и 16-ую

Перевод дробной части осуществляется также, как и для целых частей числа, за тем лишь исключением, что разбивка на группы по 3 и 4 цифры идёт вправо от десятичной запятой, недостающие разряды дополняются нулями справа.

Пример: 1001,01 2 = 001 001, 010 = (0*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0) (0*2 2 + 0*2 1 + 1*2 0), (0*2 2 + 1*2 1 + 0*2 0) = (0+0+1) (0+0+1), (0+2+0) = 11,2 8

Преобразование дробной части десятичной системы в любую другую

Для перевода дробной части числа в другие системы счисления нужно обратить целую часть в ноль и начать умножение получившегося числа на основание системы, в которую нужно перевести. Если в результате умножения будут снова появляться целые части, их нужно повторно обращать в ноль, предварительно запомнив (записав) значение получившейся целой части. Операция заканчивается, когда дробная часть полностью обратится в нуль.

Для примера переведем 10,625 10 в двоичную систему:
0,625*2 = 1,25
0,250*2 = 0,5
0,5*2 = 1,0
Записав все остатки сверху вниз, получаем 10,625 10 = (1010), (101) = 1010,101 2

Дата: 2008-12-02

Добавлено: komatic

Тема: Сети

В настоящее время существует и наиболее распространены следующие открытые промышленные сети - Profibus, CAN, DeviceNet, CANopen, Interbus, AS-Interface, ControlNet, Foundation Fieldbus. Применение сети само по себе дает огромные преимущества, причем преимущества эти тем значительнее, чем крупнее система: сокращается время на прокладку связующих кабелей, уменьшается стоимость установки, появляется модульность, создаются потенциальные возможности для проведения диагностики.

Какая сеть лучше?

На самом деле, какая-то единственная шина лучшей никогда не будет, поскольку невозможно удерживать первенство абсолютно во всех областях. Всегда будет существовать множество решений, каждое со своими достоинствами и недостатками. Однако если вам будут хорошо известны все особенности каждого из этих решений, все его "за" и "против", у вас будет возможность сделать обоснованный вывод. Иными словами, вы сможете выбрать одну или две шины, которые окажутся лучшими для вашего конкретного случая.

CAN: недорогая очень надежная основа для нескольких распространенных
промышленных шин : DeviceNet, CANopen

Высшая степень надежности
Понятно, что надежность связи в транспортном средстве в буквальном смысле вопрос жизни и смерти. Сбой сети просто-напросто НЕДОПУСТИМ, вне зависимости от его причины. Сеть CAN выживает в самых суровых условиях, причем статистическая вероятность отказа составляет менее одного случая за столетие.

Достоинства : дешевизна, широкое распространение, высокая надежность, эффективное использование пропускной способности, подача питающего напряжения по сетевому кабелю.
Недостатки : ограниченная пропускная способность, ограниченный размер сообщений, ограниченная длина соединения.

Interbus: высокоскоростная детерминированная европейская промышленная шина

Сеть Interbus одна из самых первых промышленных шин, получивших широкое распространение. Она остается популярной и сегодня благодаря своей гибкости, быстродействию, диагностическим средствам и автоадресации.
Физически Interbus напоминает обычную сеть с многоотводными соединениями, однако в действительности представляет собой последовательное кольцо на базе сдвиговых регистров. Каждый подчиненный узел имеет два коннектора: через один коннектор данные принимаются, через другой передаются в следующий узел. Информация об адресе в протоколе отсутствует; данные в сети пересылаются по кругу, и главное устройство всегда способно определить, из какого узла считывается или в какой узел передается информация по, так сказать, положению этого узла в кольце.
Издержки протокола, таким образом, минимальны; в типовых системах с несколькими десятками узлов и (возможно) десятком устройств ввода/вывода на узел немногие шины способны показывать лучшие результаты, чем Interbus.
Благодаря необычной сетевой топологии Interbus имеет два дополнительных преимущества. Во-первых, кольцевая топология дает главному устройству возможность самому себя конфигурировать, причем в некоторых случаях данный процесс не требует вмешательства со стороны пользователя. Таким образом, Interbus вполне может играть роль сети, "защищенной от дурака" (по крайней мере, защищенной в той же степени, в которой может быть "защищена от дурака" любая другая сеть). Во-вторых, точность сведений о сетевых отказах и месте их возникновения значительно упрощает процесс их (отказов) поиска и устранения.

Достоинства : существенно упрощающая конфигурирование системы автоадресации, расширенные диагностические возможности, широкая распространенность (особенно в Европе), низкие издержки, малое время отклика, рациональное использование пропускной способности, подача напряжения питания (для устройств ввода) по сетевому кабелю.
Недостатки : сбой любого соединения приводит к отказу всей сети; ограниченные возможности по передаче данных большого объема.

AS-I (Actuator Sensor Interface): самая простая (возможно, и самая дешевая) промышленная шина
Сеть ASI детерминированная. Это означает, что всегда можно сказать с полной уверенностью, через какой временной промежуток изменение состояния подчиненного устройства станет известно главному. Для вычисления этого промежутка необходимо число узлов (включая главное устройство) умножить на 150 микросекунд. Максимальная задержка в сети ASI составляет, таким образом, 4,7 миллисекунды, что является очень неплохим результатом для большинства систем (у многих программируемых контроллеров длительность цикла опроса составляет 20 и более миллисекунд!).

Достоинства : чрезвычайная простота, дешевизна, распространенность, высокое быстродействие, подача питающего напряжения по сетевому кабелю. Превосходное средство для объединения устройств цифрового ввода/вывода.
Недостатки : плохо подходит для объединения устройств аналогового ввода/вывода; ограниченные размеры сети; Детерминизм и длительность цикла опроса.

Ethernet: неофициальный мировой стандарт административных и вычислительных сетей

Необходимо создание единого "прикладного уровня". Когда устройство принимает данные, как оно может определить, в каком они формате? Являются ли они последовательностью данных ввода/вывода, текстовым документом или электронной таблицей? Быть может, это параметры для частотно-регулируемого электропривода? А каков порядок данных? На сегодняшний день в этой области существуют несколько конкурирующих между собой стандартов.
Необходима разработка коннекторов в промышленном исполнении. Недорогие пластиковые "телефонные разъемы" для производственных условий непригодны, а равно и разъемы типа RJ45; нужен надежный промышленный разъем.
Многие пользователи хотели бы, чтобы по сетевому кабелю подавалось питающее постоянное напряжение 24 В. С практической точки зрения это выгодно: меньше кабелей, меньше источников питания; с другой стороны, подача питающего напряжения по сетевому кабелю приведет к дополнительным затратам, повышению уровня помех и вызовет некоторые другие технические проблемы.
Одним из основных требований некоторых систем является детерминизм. Обычная сеть Ethernet не обладает такими свойствами, как детерминизм и стабильность электрических характеристик (repeatability); иными словами, гарантия своевременной доставки в традиционной Ethernet отсутствует. Вместе с тем, уже существует ряд способов построения вполне детерминированных Ethernet-систем. Необходимо заметить, что большинству пользователей, желающих детерминизма, на практике требуется всего лишь быстродействие.

Достоинства : Ethernet самый распространенный и практически универсальный международный сетевой стандарт. Поддерживает передачу больших объемов данных с высокой скоростью, способна удовлетворить потребности крупных систем.
Недостатки : большие издержки при передаче данных небольшого объема. Подача питающего напряжения по сетевому кабелю не производится. Физически уязвимые коннекторы, повышенная по сравнению с другими промышленными шинами чувствительность к электромагнитным помехам. Слишком большое разнообразие открытых и фирменных стандартов обработки данных

Profibus: самая распространённая в мире открытая промышленная сеть

Хорошая скорость передачи, большая длина соединения и широкие возможности по обработке данных превращают Profibus в одну из лучших шин, предназначенных для систем управления многими технологическими процессами и интенсивной обработки информации. Наиболее часто используемый формат обмена сообщениями Profibus DP представляет собой сеть с опросом узлов (выделенное главное устройство периодически опрашивает состояние каждого узла сети); тем самым обеспечивается постоянный контроль состояния каждого устройства в сети (одно устройство за один цикл опроса может передавать до 244 байт полезной информации). Каждое сообщение содержит 12 дополнительных байт, вследствие чего максимальная длина всего сообщения составляет 256 байт.

Достоинства : Profibus самый распространенный в мире сетевой стандарт. Эта шина, применяемая в Европе почти повсеместно, весьма популярна в Северной и Южной Америке, а также в некоторых странах Африки и Азии. Версии DP, FMS и PA в целом удовлетворяют требованиям подавляющего большинства систем автоматизации.
Недостатки : относительно высокие накладные расходы при передаче коротких сообщений, отсутствие подачи питания по шине, несколько более высокая по сравнению с другими шинами стоимость. Кроме того, ориентация на продукты европейских компаний и изделия Siemens зачастую негативно оценивается пользователями в Северной Америке.

Обзорная таблица некоторых сетей:

	Ethernet	Modbus RTU/ASCII	Profibus	Foundation Fieldbus	DeviceNet	CANopen
Происхождение	Digital Equipment Corp., Intel, и Xerox - 1976	Modicon - 1978	German govt. and automation manufacturers - 1989	ISA - 1998	Allen- Bradley - 1994	CAN in Automation - 1993
Применение	Produced on chips by many vendors; based on IEEE 802.3	Produced on any medium, but it is typically found on RS-232, -422, or - 485; no special ASICs required	Produced on ASICs by multiple vendors; based on RS-485 and the European EN50170	Produced on chips by multiple vendors	Produced on chips by many vendors; based on CAN	Produced on chips by many vendors; based on CAN
Форматы	10Base-2, 10Base-T, 100Base-T, 100Base- FX, 1 Gb; copper (twisted pair/thin coaxial), and fiber	Typically RS-232, RS-422, RS-485	Profibus DP (master/slave), Profibus FMS (multimaster/ peer to peer), and Profibus PA (intrinsically safe)	H1 intrinsically safe and High- Speed Ethernet (HSE); based on ISA SP50/ IEC61158	-	-
Конекторы	RJ-45 or coaxial	Typically DB9 or terminal block	9-pin D-shell connector (impedance terminated) or 12 mm IP 67 quick disconnect	Application dependent	Mini 18 mm and micro 12 mm waterproof quick disconnect plugs and receptacles; 5- pin Phoenix terminal block	Mini 18 mm and micro 12 mm waterproof quick disconnect plugs and receptacles; 9-pin D-shell
Макс. Узлов	1024, expandable with routers	250	127	240/ segment; 65,000 possible segments	64	64
Растояние	100 m (10Base- T) to 50 km (mono mode, fiber with switches)	350 m for RS-485	100 m (copper, no repeaters, max. speed) to 24 km (with repeaters and fiber optic transmission)	1900 m for H1	100-500 m	100-500 m
Скорость	10 Mbps to 1 Gbps	Can run at any speed, but it is most commonly used between 9600 and 38,400 bps	9600 bps to 12 Mbps	H1 31.25 Kbps and HSE 100 Mbps	125, 250, and 500 Kbps	125, 250, and 500 Kbps
Размер сообщений	46-1500 bytes	0-254 bytes	Max. 244 bytes/ node / message	128 octets	8 bytes/ node/ message	8 bytes/ node/ message
Формат сообщений	Peer to peer	Master/ slave; discrete and analog I/O and parameters	Polling (DP/PA) and peer to peer (FMS)	Client/ server, publisher/ subscriber, and event notification	Polling, strobing, changeof- state, cyclic; explicit messaging for configuration and parameter data; UCMM for peer to peer messaging; producerconsumerbased model	Polling, strobing, changeof- state, cyclic, and others