Код

I

(франц. code, от лат. codex — свод законов)

система условных знаков (символов) для передачи, обработки и хранения (запоминания) различной информации. Конечная последовательность кодовых знаков называется словом. Число различных символов, которые используются в словах данного К., называется его основанием; например, К. с основанием 2 называется двоичным. Если все слова имеют одинаковую длину, или количество элементов, — n, то это равномерный n-значный К. (см. Код телеграфный). Если слова имеют переменную длину, то К. называется неравномерным, например Морзе код. К. называется полным, когда к нему без нарушения его различимости нельзя добавить ни одной новой кодовой комбинации. Полный равномерный n-значный К. содержит тn слов, где т — основание кода. К., содержащий кодовые комбинации, служащие для отделения одного сообщения от другого, называется К. с разделительными знаками; К., в котором все без исключения кодовые комбинации символов служат лишь для обозначения элементов сообщения, является К. без разделительных знаков. Кодовые комбинации, являющиеся разделительными знаками, могут конструироваться либо из специальных кодовых символов, либо из тех же кодовых символов, которые образуют кодовые комбинации, соответствующие определенным элементам сообщения. Иногда бывает удобно разбить элементы сообщения на несколько групп и для каждой из этих групп построить свой К.; сигнал о переходе от одного К. к другому подается специальными кодовыми комбинациями (адресами). Совокупность К. для каждой из групп элементов сообщения вместе с адресными кодовыми комбинациями называется многоадресным, или многопрограммным К.

Для записи К. чаще всего используют либо цифры и числа (0, 1, 2,... 57, 9276 и т.п.), либо знаки, например + (плюс), — (минус), • (точка), — (тире) и т.д. В технике каждый кодовый знак является условным обозначением некоторого элементарного сигнала, обладающего какими-либо физическими параметрами (сигнальными признаками), которые могут принимать несколько различных значений. Для электрических сигналов такими признаками могут служить амплитуда тока или напряжения, полярность или длительность электрических импульсов (посылок), периодичность их следования и др.

К., применяемые в телемеханике, в системах связи и автоматического управления, в вычислительной технике, представляют собой набор комбинаций из электрических импульсов и пауз между ними, что эквивалентно изображению значений кодируемой величины в виде двоичных чисел — наборов, состоящих из 0 и 1 (см. Код в телемеханике, Код в ЦВМ). Количество импульсов в комбинации или разрядов в эквивалентном двоичном числе определяет значность К.

Выбор К. определяется условиями передачи, обработки или хранения информации и связан главным образом с наиболее эффективным использованием каналов связи (См. Канал связи), обеспечением необходимой помехоустойчивости передачи и т.п. (см. Кодирование). С целью улучшения помехоустойчивости К. усложняются: к так называемым информационным знакам добавляются дополнительные — контрольные (проверочные). По такому принципу строятся К. обнаружения и исправления ошибок (см. Корректирующие коды).

II

в телемеханике, система электрических или пневматических сигналов для передачи сообщений двоичным или двоично-десятичным кодом по каналу связи. Для представления и передачи отдельных элементов К. используются сигналы с различными признаками по амплитуде, частоте, полярности, фазе, длительности и др. Так, в двоичном коде при полярных признаках элемент «0» кодируется импульсом отрицательной, а «1» — положительной полярности; широтные признаки означают различие в длительности импульсов либо в паузах между ними и так далее. Если для передачи сообщений используются не все возможные комбинации элементов К., то применяют специальные методы, позволяющие при приеме обнаруживать и исправлять искажения (ошибки) в переданных элементах К., что повышает достоверность передачи информации (см. Корректирующие коды).

Выбор системы кодирования сообщения, способа его передачи и методов повышения достоверности передаваемой информации определяется конкретными условиями работы телемеханической системы, важностью объектов, свойствами каналов связи, применяемой аппаратурой и др.

Лит.: Шастова Г. А., Кодирование и помехоустойчивость передачи телемеханической информации, М. — Л., 1966; Ильин В. А., Телеконтроль и телеуправление, М., 1969.

М. М. Гельман.

III

в ЦВМ, условная система знаков для представления информации в ЦВМ. Каждый К. использует знаки своего алфавита. Для большинства К. алфавиты двухсимвольные либо состоят из букв двухсимвольного алфавита. Физическая форма К. зависит от характера используемого носителя информации (См. Носитель информации) и даже для одной ЦВМ может допускать несколько вариантов. Например, на письменных документах К. представляется в виде цифр и (или) букв русского либо латинского алфавита, на перфокартах — сочетанием пробитых и непробитых участков, на магнитных лентах, магнитных барабанах и магнитных дисках — в виде конфигураций из намагниченных участков, в ячейках оперативной памяти — в виде групп магнитных сердечников, каждый из которых находится в одном из двух возможных для него состояний. Основные символы, используемые в ЦВМ, 0 и 1.

Обычно в ЦВМ используются: К. символьный (цифро-буквенный) для представления текстовой информации и программ, записанных на алгоритмических языках; К. команд для представления программ на машинном языке (См. Машинный язык); К. чисел для представления числовой информации. Схема К., в которой указаны все его основные части и количества двоичных знаков, входящих в каждую из частей, называется форматом К.

Символьный К. — последовательность групп, состоящих из одинакового количества двоичных знаков (в большинстве современных ЦВМ из 8). Каждая группа обозначает один символ (букву, условный знак, цифру). Число групп в К. зависит от длины закодированного текста. К. команды в основной части содержит так называемые К. операций, определяющий действия ЦВМ по данной команде, и структуру остальной части команды, куда могут входить К. адресов (операндов) и искомых результатов, иногда К. самих операндов и К. др. частей команды (см. Команд система). К. чисел зависит от формы представления чисел в ЦВМ. Число в форме с запятой фиксированной (См. Запятая фиксированная) представляется с помощью одного из трёх К.: прямого, обратного и дополнительного. К. числа, представленного в форме с запятой плавающей (См. Запятая плавающая), записывается в виде упорядоченной пары К. мантиссы и К. порядка; при этом как мантисса, так и порядок могут быть представлены в одном из указанных трёх К.

Прямой К. обычно используется при хранении чисел в запоминающем устройстве (См. Запоминающее устройство), а обратный и дополнительный К. — при выполнении над числами арифметических и некоторых др. операций. При пересылках из запоминающего устройства в арифметическое и обратно числа перекодируются. Все три К. состоят из К. знака (число отведённых разрядов l), К. целой части (m) и К. дробной части (n) числа. Сумма d =l+т+n называется длиной кода. Как правило, в ЦВМ или в её устройствах /, т и n фиксированы. В случае целых чисел n=0, для правильных дробей обычно т=0, когда все числа одного знака, l=0.

Для положительных чисел К. знака обозначается последовательностью нулей, для отрицательных — последовательностью единиц. Для положительных чисел прямой, обратный и дополнительный К. совпадают. В прямом К. отрицательных чисел меняется только К. знака; в обратном К. цифры числа заменяются их дополнениями до 1 (т. е. 0 заменяется на 1, а 1 на 0). Дополнительный К. отрицательного числа отличается от обратного К. тем, что после замены цифр производится сложение результата с d-paзрядным числом, все разряды которого, кроме младшего, содержат нули, причём перенос из старшего разряда при сложении не выполняется. Например, число в двоичной системе счисления равно +11,01. Пусть задано l=2, т=3, n=4; дополняя целую и дробную части нулями, запишем число в виде +011,0100. Прямой обратный и дополнительный К. заданного числа одинаковы — 00 011 0100. Для отрицательного числа —11,01 прямой К. имеет вид 11011 0100, обратный К.— 11 100 1011 и дополнительный — 11 100 1100. Выбор между обратным и дополнительным К. обусловливается конструкцией и логикой ЦВМ.

Лит.: Китов А. И., Криницкий Н. А., Электронные цифровые машины и программирование, 2 изд., М., 1961; Краницкий Н. А., Миронов Г. А., Фролов Г. Д., Программирование, 2 изд., М., 1966.

Н. А. Криницкий.