Wprowadzenie do informatyki ćwiczenia



Podobne dokumenty
Pracownia Komputerowa wykład IV

Pracownia Komputerowa wyk ad IV

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

Plan wyk ladu. Kodowanie informacji. Systemy addytywne. Definicja i klasyfikacja. Systemy liczbowe. prof. dr hab. inż.

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

Operacje arytmetyczne

Operacje arytmetyczne w systemie dwójkowym

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

B.B. 2. Sumowanie rozpoczynamy od ostatniej kolumny. Sumujemy cyfry w kolumnie zgodnie z podaną tabelką zapisując wynik pod kreską:

1. Operacje logiczne A B A OR B

Arytmetyka komputera. Na podstawie podręcznika Urządzenia techniki komputerowej Tomasza Marciniuka. Opracował: Kamil Kowalski klasa III TI

Wykład 2. Informatyka Stosowana. 10 października Informatyka Stosowana Wykład 2 10 października / 42

Dodawanie liczb binarnych

Wykład 2. Informatyka Stosowana. 9 października Informatyka Stosowana Wykład 2 9 października / 42

Wprowadzenie do architektury komputerów systemy liczbowe, operacje arytmetyczne i logiczne

LABORATORIUM PROCESORY SYGNAŁOWE W AUTOMATYCE PRZEMYSŁOWEJ. Zasady arytmetyki stałoprzecinkowej oraz operacji arytmetycznych w formatach Q

Podstawy Informatyki

Zapis liczb binarnych ze znakiem

Zestaw 3. - Zapis liczb binarnych ze znakiem 1

ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

Kod znak-moduł. Wartość liczby wynosi. Reprezentacja liczb w kodzie ZM w 8-bitowym formacie:

System Liczbowe. Szesnastkowy ( heksadecymalny)

ARYTMETYKA BINARNA. Dziesiątkowy system pozycyjny nie jest jedynym sposobem kodowania liczb z jakim mamy na co dzień do czynienia.

Arytmetyka stało i zmiennoprzecinkowa

SYSTEMY LICZBOWE. Zapis w systemie dziesiętnym

Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych

Układy arytmetyczne. Joanna Ledzińska III rok EiT AGH 2011

Pracownia Komputerowa wykład V

Kod uzupełnień do dwóch jest najczęściej stosowanym systemem zapisu liczb ujemnych wśród systemów binarnych.

Podstawy Informatyki. Inżynieria Ciepła, I rok. Wykład 5 Liczby w komputerze

Arytmetyka binarna - wykład 6

Systemy zapisu liczb.

Arytmetyka stałopozycyjna

Samodzielnie wykonaj następujące operacje: 13 / 2 = 30 / 5 = 73 / 15 = 15 / 23 = 13 % 2 = 30 % 5 = 73 % 15 = 15 % 23 =

12. Wprowadzenie Sygnały techniki cyfrowej Systemy liczbowe. Matematyka: Elektronika:

Dr inż. Grażyna KRUPIŃSKA. D-10 pokój 227 WYKŁAD 2 WSTĘP DO INFORMATYKI

System liczbowy jest zbiorem reguł określających jednolity sposób zapisu i nazewnictwa liczb.

Liczby rzeczywiste są reprezentowane w komputerze przez liczby zmiennopozycyjne. Liczbę k można przedstawid w postaci:

Pracownia Komputerowa wyk ad V

Kod U2 Opracował: Andrzej Nowak

Naturalny kod binarny (NKB)

L6.1 Systemy liczenia stosowane w informatyce

SYSTEMY LICZBOWE 275,538 =

Architektura komputerów

Pracownia komputerowa. Dariusz Wardecki, wyk. V

Instrukcja do ćwiczeń nr 4 typy i rodzaje zmiennych w języku C dla AVR, oraz ich deklarowanie, oraz podstawowe operatory

Wykład 2. Informatyka Stosowana. 8 października 2018, M. A-B. Informatyka Stosowana Wykład 2 8 października 2018, M. A-B 1 / 41

Wstęp do informatyki- wykład 1 Systemy liczbowe

Pracownia komputerowa. Dariusz Wardecki, wyk. VI

Przedmiot: Urządzenia techniki komputerowej Nauczyciel: Mirosław Ruciński

Technologie Informacyjne

Zwykle liczby rzeczywiste przedstawia się w notacji naukowej :

Stan wysoki (H) i stan niski (L)

Techniki multimedialne

Podstawy Informatyki

Arytmetyka liczb binarnych

Wykład I: Kodowanie liczb w systemach binarnych. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Podstawy Informatyki

Wstęp do informatyki. Pojęcie liczebności. Zapis liczb. Liczenie bez liczebników. Podstawy arytmetyki komputerowej. Cezary Bolek

2 Arytmetyka. d r 2 r + d r 1 2 r 1...d d 0 2 0,

1.1. Pozycyjne systemy liczbowe

Metoda znak-moduł (ZM)

Podstawy Informatyki dla Nauczyciela

Wstęp do Informatyki

Wydział Mechaniczny. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Kod IEEE754. IEEE754 (1985) - norma dotycząca zapisu binarnego liczb zmiennopozycyjnych (pojedynczej precyzji) Liczbę binarną o postaci

Architektura komputerów Reprezentacja liczb. Kodowanie rozkazów.

Wstęp do informatyki. Pojęcie liczebności. Liczenie bez liczebników. Podstawy arytmetyki komputerowej. Cezary Bolek

Wstęp do informatyki- wykład 1

Pracownia Komputerowa wyk ad VI

RODZAJE INFORMACJI. Informacje analogowe. Informacje cyfrowe. U(t) U(t) Umax. Umax. R=(0,Umax) nieskończony zbiór możliwych wartości. Umax.

Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

Teoretyczne Podstawy Informatyki

Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

1259 (10) = 1 * * * * 100 = 1 * * * *1

Programowanie Niskopoziomowe

Systemy liczbowe. 1. Przedstawić w postaci sumy wag poszczególnych cyfr liczbę rzeczywistą R = (10).

Podstawy programowania. 1. Operacje arytmetyczne Operacja arytmetyczna jest opisywana za pomocą znaku operacji i jednego lub dwóch wyrażeń.

Reprezentacja stałoprzecinkowa. Reprezentacja zmiennoprzecinkowa zapis zmiennoprzecinkowy liczby rzeczywistej

ARCHITEKRURA KOMPUTERÓW Kodowanie liczb ze znakiem

Opis programu do wizualizacji algorytmów z zakresu arytmetyki komputerowej

Informatyka 1. Wykład nr 5 ( ) Politechnika Białostocka. - Wydział Elektryczny. dr inŝ. Jarosław Forenc

Plan wykładu. Architektura systemów komputerowych. MnoŜenie realizacja sprzętowa (wersja 1) Układy mnoŝące liczby całkowite.

9 10 = U1. Przykład dla liczby dziesiętnej ( 9): negacja 1001= =10110 U1. Podsumowując: w zapisie dziesiętnym

Pracownia Komputerowa wykład VI

W jaki sposób użyć tych n bitów do reprezentacji liczb całkowitych

Pozycyjny system liczbowy

Kodowanie informacji. Kody liczbowe

Architektura systemów komputerowych. Poziom układów logicznych. Układy mnoŝące i dzielące

Systemem liczenia systemach addytywnych !!" Pozycyjny system liczbowy podstawą systemu pozycyjnego

Komputerowa reprezentacja znaków i liczb. dr inż. Izabela Szczęch Politechnika Poznańska Podstawy informatyki

Arytmetyka komputera

Technika cyfrowa Układy arytmetyczne

Technika Cyfrowa i Mikroprocesorowa

Języki i metodyka programowania. Reprezentacja danych w systemach komputerowych

Systemy liczbowe używane w technice komputerowej

Metody numeryczne. Postać zmiennoprzecinkowa liczby. dr Artur Woike. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa. Uwarunkowanie zadania.

Systemem liczenia systemach addytywnych !!" Pozycyjny system liczbowy podstawą systemu pozycyjnego

Architektura komputerów

Informatyka kodowanie liczb. dr hab. inż. Mikołaj Morzy

Transkrypt:

Podstawowe działania na liczbach binarnych dr inż. Izabela Szczęch WSNHiD 2010/2011 Ćwiczenia z wprowadzenia do informatyki Dodawanie Odejmowanie Mnoż enie Dzielenie Plan zajęć 2 Izabela Szczęch 1

Dodawanie liczb binarnych Dodawanie liczb binarnych Do wykonywania dodawania potrzebna jest znajomość wynikó w sumowania wszystkich kombinacji cyfr: 0 (2) + 0 (2) = 0 (2) 0 (2) + 1 (2) = 1 (2) 1 (2) + 0 (2) = 1 (2) 1 (2) + 1 (2) = 10 10 (2) Wyjaś nienie: 1+1 w systemie dwó jkowym daje w wyniku 0 na pewnej pozycji, a jedność jest przenoszona na następną pozycję w liczbie. Jest to podoba sytuacja jak w przypadku dodawania 1 + 9 w systemie dziesiętnym - otrzymujemy w wyniku 0, a jedność jest przenoszona na następną pozycję. 4 Izabela Szczęch 2

Dodawanie liczb binarnych 0 (2) + 0 (2) = 0 (2) 0 (2) + 1 (2) = 1 (2) 1 (2) + 0 (2) = 1 (2) 1 (2) + 1 (2) = 10 10 (2) 0101 = 5 (10) + 0110 = 6 (10) 1011 =11 (10) 1100 =12 (10) + 0011 = 3 (10) 1111 =15 (10) 1010 = 10 (10 10) + 1010 = 10 (10 10) 10100 = 20 (10) 1111 = 15 (10) + 0001 = 1 (10) 10000 = 16 (10) 5 Dodawanie liczb binarnych Zadania: Wykonaj poniż sze dodawanie: 1111001 (2) + 10010 (2) =??? (2) 01111111 (2) + 1 (2) =??? (2) Dla sprawdzenia poprawnoś ci obliczeń składniki i wyniki przekonwertuj na zapis w systemie dziesiętnym. 6 Izabela Szczęch 3

Dodawanie liczb binarnych - nadmiar W pamięci komputera liczby binarne przechowywane są w postaci ustalonej iloś ci bitó w (np. 8, 16, 32 bity). Jeś li, zakładają c np. 8-mio bitowy format, wynik sumowania dwó ch liczb 8 bitowych jest większy niż 8 bitó w, to najstarszy bit (dziewią ty) zostanie utracony. Sytuacja taka nazywa się nadmiarem (ang. overflow) i występuje zawsze, gdy wynik operacji arytmetycznej jest większy niż gó rny zakres danego formatu liczb binarnych (np. dla 8 bitó w wynik większy od 2 8-1, czyli większy od 255): 11111111 (2) + 00000001 (2) = 1 00000000 (2) (255 (255 (10) +1 (10) =0 (10) ) 7 Odejmowanie liczb binarnych Izabela Szczęch 4

Odejmowanie liczb binarnych Przy odejmowaniu korzystamy z tabliczki odejmowania: 0-0 = 0 1-0 = 1 1-1 = 0 0-1 = 1 i poż yczka z następnej pozycji Poż yczka oznacza konieczność odjęcia 1 od wyniku odejmowania cyfr w następnej kolumnie. 1101110 (2) - 1111 (2) = 1011111 (2) (110 (10) - 15 (10) = 95 (10) ). 1 1101110-1111 1 11 1101110-1111 11 11111 1101110-0001111 1011111 9 Odejmowanie liczb binarnych Zadania: Wykonaj poniż sze odejmowanie: 10000000 (2) - 0000001 (2) =??? (2) 10101010 (2) - 01010101 (2) =??? (2) Dla sprawdzenia poprawnoś ci obliczeń składniki i wyniki przekonwertuj na zapis w systemie dziesiętnym. 10 Izabela Szczęch 5

Odejmowanie lb binarnych- niedomiar Przy operacjach na liczbach naturalnych, jeś li od liczby mniejszej odejmiemy większą, to wynik będzie ujemny, a zatem niemoż liwy do reprezentacji jako liczba naturalna. 11111111 00000000-00000001 11111111 Otrzymujemy same jedynki, a poż yczka nigdy nie zanika. Sytuacja taka nazywa się niedomiarem (ang. underflow) i występuje zawsze, gdy wynik operacji arytmetycznej jest mniejszy od dolnego zakresu formatu liczb binarnych (dla naturalnego kodu dwó jkowego wynik mniejszy od 0). 11 Mnożenie liczb binarnych Izabela Szczęch 6

Mnożenie liczb binarnych Mnoż enie jest wykonywane analogicznie jak mnoż enie w systemie dziesiętnym 1 1 1 1 0 x 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 + 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 x 1 1 1 0 0 1 + 1 0 0 1 1 1 0 1 1 13 Mnożenie liczb binarnych Zadania: Wykonaj poniż sze mnoż enia: 100100 (2) x 111 (2) =??? (2) 101010 (2) x 110 (2) =??? (2) Dla sprawdzenia poprawnoś ci obliczeń cyznniki i wyniki przekonwertuj na zapis w systemie dziesiętnym. 14 Izabela Szczęch 7

Dzielenie liczb binarnych Dzielenie liczb binarnych Dzielenie jest wykonywane analogicznie jak dzielenie w systemie dziesiętnym 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 : 1 1-1 1 0 1 1-1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 : 1 0 1-1 0 1 0 1 1 1-1 0 1 0 1 0 1-1 0 1 0 0 0 16 Izabela Szczęch 8

Dzielenie liczb binarnych Zadania: Wykonaj poniż sze dzielenia: 11100 (2) / 111 (2) =??? (2) 110110 (2) / 110 (2) =??? (2) Dla sprawdzenia poprawnoś ci obliczeń operandy i wyniki przekonwertuj na zapis w systemie dziesiętnym. 17 Mnożenie i dzielenie liczb binarnych przez 2 W systemie dwó jkowym operacja mnoż enia przez 2 odpowiada przesunięciu wszystkich cyfr o jedną pozycję w lewo (tak jak w systemie dziesiętnym mnoż enie przez 10). 45 (10) x 10 (10) =450 (10) 10011 (2) x 2 (10) =100110 (2) 10011 (2) x 4 (10) =1001100 (2) Z kolei dzielenie przez 2 jest ró wnoważ ne przesunięciu wszystkich bitó w zapisu liczby o jedną pozycję w prawo. 1010 (2) / 2 (10) =101 (2) 10011 (2) / 4 (10) =100,11 (2) W procesorze operacje mnoż enia i dzielenia przez 2 realizują układy zwane rejestrami przesuwnymi (ang. shift registers). 18 Izabela Szczęch 9