SYSTEMY LICZBOWE. Zapis w systemie dziesiętnym

Podobne dokumenty
SYSTEMY LICZBOWE 275,538 =

Arytmetyka liczb binarnych

Systemy liczbowe. 1. System liczbowy dziesiętny

System Liczbowe. Szesnastkowy ( heksadecymalny)

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

Zapis liczb binarnych ze znakiem

Systemy zapisu liczb.

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

1.1. Pozycyjne systemy liczbowe

Znaki w tym systemie odpowiadają następującym liczbom: I=1, V=5, X=10, L=50, C=100, D=500, M=1000

Wstęp do informatyki- wykład 1

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

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

Pracownia Komputerowa wykład V

Urządzenia Techniki. Klasa I TI. System dwójkowy (binarny) -> BIN. Przykład zamiany liczby dziesiętnej na binarną (DEC -> BIN):

Techniki multimedialne

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

Kod U2 Opracował: Andrzej Nowak

Wstęp do informatyki- wykład 1 Systemy liczbowe

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

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

Podstawą w systemie dwójkowym jest liczba 2 a w systemie dziesiętnym liczba 10.

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

ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

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

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

Przedmiot: Urządzenia techniki komputerowej Nauczyciel: Mirosław Ruciński

L6.1 Systemy liczenia stosowane w informatyce

Teoretyczne Podstawy Informatyki

Systemy liczbowe używane w technice komputerowej

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

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

DYDAKTYKA ZAGADNIENIA CYFROWE ZAGADNIENIA CYFROWE

Dla człowieka naturalnym sposobem liczenia jest korzystanie z systemu dziesiętnego, dla komputera natomiast korzystanie z zapisu dwójkowego

Ćwiczenie nr 1: Systemy liczbowe

Arytmetyka. Arytmetyka. Magdalena Lemańska. Magdalena Lemańska,

Arytmetyka komputera

ARCHITEKRURA KOMPUTERÓW Kodowanie liczb ze znakiem

Stan wysoki (H) i stan niski (L)

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

Zestaw 3. - Zapis liczb binarnych ze znakiem 1

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

Pracownia Komputerowa wyk ad V

ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW Systemy liczbowe

Wstęp do informatyki- wykład 2

Systemy liczenia. 333= 3*100+3*10+3*1

Podstawy Informatyki dla Nauczyciela

Pracownia Komputerowa wykład IV

Wprowadzenie do architektury komputerów systemy liczbowe, operacje arytmetyczne i logiczne

Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych

DZIESIĘTNY SYSTEM LICZBOWY

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

Operacje arytmetyczne

Metoda znak-moduł (ZM)

SYSTEMY LICZBOWE. SYSTEMY POZYCYJNE: dziesiętny (arabski): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 rzymski: I, II, III, V, C, M

Kodowanie informacji. Kody liczbowe

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

Pracownia Komputerowa wykład VI

Jednostki informacji. Bajt moŝna podzielić na dwie połówki 4-bitowe nazywane tetradami (ang. nibbles).

Moduł 2 Zastosowanie systemów liczbowych w informacji cyfrowej

Cyfrowy zapis informacji. 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2

ZAMIANA SYSTEMÓW LICZBOWYCH

Mikrokontrolery w mechatronice. Wstępne uwagi

Pracownia Komputerowa wyk ad IV

Arytmetyka binarna - wykład 6

Luty 2001 Algorytmy (7) 2000/2001

Technologie Informacyjne

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

Metody numeryczne Technika obliczeniowa i symulacyjna Sem. 2, EiT, 2014/2015

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

Wstęp do programowania. Reprezentacje liczb. Liczby naturalne, całkowite i rzeczywiste w układzie binarnym

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

Naturalny kod binarny (NKB)

Cyfrowy zapis informacji

Programowanie Niskopoziomowe

Pracownia Komputerowa wyk ad VI

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

Kodowanie liczb całkowitych w systemach komputerowych

Podstawy Informatyki

Systemy liczbowe Plan zaję ć

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

Pozycyjny system liczbowy

Informatyka kodowanie liczb. dr hab. inż. Mikołaj Morzy

Wprowadzenie do informatyki - ć wiczenia

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW Liczby zmiennoprzecinkowe

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

Systemy liczbowe. Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz

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

Dane, informacja, programy. Kodowanie danych, kompresja stratna i bezstratna

1. Operacje logiczne A B A OR B

DZIAŁANIA NA UŁAMKACH DZIESIĘTNYCH.

Wstęp do Informatyki

NIEDZIESIĄTKOWE SYSTEMY LICZENIA.

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

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

O systemach liczbowych

Architektura komputerów

Podstawy Informatyki

Transkrypt:

SYSTEMY LICZBOWE 1. Systemy liczbowe Najpopularniejszym systemem liczenia jest system dziesiętny, który doskonale sprawdza się w życiu codziennym. Jednak jego praktyczna realizacja w elektronice cyfrowej napotkałaby zbyt wiele trudności technicznych. Z tego powodu zostały stworzone inne systemy liczbowe, np. system dwójkowy, czy szesnastkowy, które bardziej odpowiadają potrzebom techniki cyfrowej. 1.1. System dziesiętny Dziesiętny system liczenia skalda się z 10 cyfr: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. W systemie tym odpowiednie liczby wyrażamy za pomocą cyfr, przy czym za pomocą jednej cyfry można wyrazić 10 liczb, za pomocą dwóch 100 liczb, za pomocą trzech 1000 liczb itd. Mówimy, że liczba dziesiętna posiada podstawę liczenia 10, co w praktyce oznacza, że dana liczba jest ciągiem cyfr, które są rozumiane jako mnożnik kolejnych potęg liczby dziesięć, np.: 275,538 = 2 10 2 + 7 10 1 + 5 10 0 + 5 10 1 + 3 10 2 + 8 10 3 1.2. System dwójkowy (binarny) Dwójkowy system liczenia skalda się z dwóch cyfr: 0 i 1. Cyfra w systemie dwójkowym jest nazywana cyfrą binarną, a popularnie bitem. Za pomocą jednej cyfry binarnej można przestawić tylko dwie liczby, za pomocą dwóch 4 liczby, za pomocą trzech cyfr 8 liczb itd. W systemie dwójkowym liczba posiada podstawę liczenia 2, co oznacza, że jest ona ciągiem cyfr typu 0 lub 1. Są one mnożnikami kolejnych potęg liczby 2, np.: dwójkowym 0111 (2) = 0 2 3 + 1 2 2 + 1 2 1 + 1 2 0 = 7 (10) Pierwszy bit z lewej strony nosi nazwę najstarszego bitu (most significant bit MSB), natomiast pierwszy bit z jej prawej strony nazywany jest najmłodszym bitem (least significant bit LSB). 1.3. System ósemkowy (oktalny) 1.4. System szesnastkowy (heksadecymalny) Oktalny system ma podstawę równą "8". Zapis liczb odbywa się przy użyciu cyfr: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Np. zapis: 30 (8) = 3 8 1 + 0 8 0 = 24 (10) ósemkowym System szesnastkowy ma podstawę równą "16". Zapis liczb odbywa się przy użyciu następujących cyfr i znaków: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, gdzie: A- oznacza "10" B- 11 C- 12 D- 13 E- 14 F- 15 Np.: szesnastkowym D (16) = 13 (10)

2. Przeliczanie liczb pomiędzy systemami 2.1. Zamiana liczb z systemu dziesiętnego na dwójkowy i odwrotnie Podstawowy sposób polega na kolejnym dzieleniu liczby dziesiętnej przez 2. Jeśli nie ma reszty to wpisujemy 0 a jak jest reszta to 1. Liczbę zapisujemy od najstarszego do najmłodszego bitu więc: 69 (10) = 1000101 (2) Aby przeliczyć liczbę z systemu dwójkowego na dziesiętny musimy skorzystać z poniższego wzoru: 1000101 (2) = 1 2 6 + 0 2 5 + 0 2 4 + 0 2 3 + 1 2 2 + 0 2 1 + 1 2 0 = 69 (10) 2.2. Zamiana liczb z systemu dziesiętnego na ósemkowy i odwrotnie Aby z liczby dziesiętnej uzyskać odpowiadającą jej liczbę ósemkową należy dzielić daną liczbę przez 8, wyniki kolejnych dzieleń zapisać w słupku, a reszty z dzieleń zapisać po prawej stronie za kreska. Kolejne dzielenia wykonujemy do momentu aż uzyskamy wynik z dzielenia mniejszy niż 1. Następnie wystarczy przepisać uzyskane reszty z dzieleń od dołu do góry. 43:8 = 5 reszty 3 5:8 = 0 reszty 5 Wynik: 43 (10)=53 (8) Aby przeliczyć liczbę z systemu ósemkowego na dziesiętny musimy skorzystać z poniższego wzoru: x 8 n + + x 8 2 + x 8 1 + x 8 0 5 8 1 + 3 8 0 = 40 + 3 = 43 (10) 2.3. Zamiana liczb z systemu dziesiętnego na szesnastkowy i odwrotnie Dzielimy podobnie jak w poprzednich systemach pamiętając o wartościach jakie przybiera reszta i pamiętając o tym by 10, 11, itd. zapisywać jako A, B itd... 456:16 = 28 reszty 8 28:16 = 1 reszty C 1:16 = 0 reszty 1 Wynik: 456 (10) = 1C8 (16) Aby przeliczyć liczbę z systemu szesnastkowego na dziesiętny musimy skorzystać z poniższego wzoru: x 16 n + + x 16 2 + x 16 1 + x 16 0 1C8 (16) = 1 16 2 + 12 16 1 + 8 16 0 = 256 + 192 + 8 = 456 (10)

3. Wartość liczby w zapisie znak - moduł Koncepcyjnie zapis znak - moduł (w skrócie ZM - ang. SM Signed Magnitude) jest najbardziej zbliżony do systemu zapisu liczb używanego przez nas samych. Liczba ZM składa się z dwóch części - bitu znaku oraz bitów wartości liczby (modułu): Dla liczb dodatnich i zera bit znaku ma wartość 0, dla liczb ujemnych i zera ma wartość 1. Format zapisu ZM musi być ściśle ustalony, aby wiadomo było, który bit jest bitem znaku - w operacjach arytmetycznych bit znaku musimy traktować inaczej niż inne bity. Obliczyć wartość dziesiętną liczby 10110111 (ZM). Pierwszy bit zapisu ZM jest bitem znaku. Wartość 1 informuje nas, iż jest to liczba ujemna. Pozostałe bity tworzą wartość liczby. Moduł jest zapisany w naturalnym systemie dwójkowym, zatem: 4. Działania na liczbach binarnych 4.1. Dodawanie liczb binarnych: W dodawaniu liczb binarnych należy pamiętać o takich zasadach, że: 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 0 i 1zapisujemy w pamięci lub pisząc inaczej "przenosimy o jedną pozycję dalej" 5 (10)+6 (10)=11 (10) 5 (10)=101 (2) 6 (10)=110 (2) 1011 (2)=11 (10)

4.2. Odejmowanie liczb binarnych Odejmowanie liczb binarnych wykonuje się poprzez zamianę jednej z liczb na ujemną. A zatem odejmowanie jest niczym innym jak dodawaniem ujemnych liczb binarnych. Liczby binarną można zapisać w postaci ujemnej na dwa sposoby: 1. Zapis Uzupełnienie do 1 - U1, czyli 10110100 (2)=01001011 (U1). Wszystkie bity przepisujemy z zaprzeczeniem. Uzupełnienie do 1 liczby binarnej jest zawsze negacją bitów tej liczby. 2. Zapis Uzupełnienie do 2 - U2, czyli 10110100 (2)=01001100 (U2). Przepisujemy bity od prawej strony do pierwszej jedynki (włącznie)a kolejne bity przepisujemy na odwrót (z zaprzeczeniem). Czy liczby ujemne będą zapisane na U1 czy na U2 to stanowi kwestią umowną. Należy z góry zdefiniować jaki jest stosowany zapis dla ujemnych. Schemat dodawania w wypadku zapisu U1: Dodawanie dwóch liczb binarnych w przypadku, gdy liczby ujemne są reprezentowane w zapisie U1, wykonywane jest przez dodanie tych liczb wraz z bitami znaku. Gdy istnieje przeniesienie z najbardziej znaczącej pozycji, to wynik zostaje zwiększony o jeden, czyli przeniesienie dodajemy do najmniej znaczącej pozycji. Jeżeli wynik dodawania jest dodatni to otrzymana liczba jest liczbą binarną. Jeżeli wynik jest ujemny to należy wykonać na nim jeszcze raz zapis U1,pozostawiając bit znaku bez zmian, i wtedy wynik przyjmie postać binarną. Schemat dodawania w wypadku zapisu U2 Dodawanie dwóch liczb binarnych ze znakiem w przypadku, gdy liczba ujemna zapisana jest jako U2, wykonywane jest przez dodanie tych liczb łącznie z bitem znaku. Przeniesienie na najbardziej znaczącej pozycji zostaje odrzucone. Jeżeli wynik dodawania jest dodatni to otrzymana liczba jest liczbą binarną. Jeżeli wynik dodawania jest ujemny to na otrzymanej liczbie należy wykonać jeszcze raz zapis U2 pozostawiając oczywiście bit znaku bez zmian.

W wypadku innych systemów liczbowych (ósemkowy, szesnastkowy itp...)schemat postępowania przedstawia się podobnie. Również należy uzyskać zapis U1 lub U2 a później rozpocząć odejmowanie.