Проект пятого поколения

Представление информации в ЭВМ.

Системы счисления: двоичная, восьмеричная,

шестнадцатеричная. Перевод целых чисел.

Обработка информации в ЭВМ основана на обмене электрическими сигналами между различными устройствами машины. Эти сигналы возникают в определенной последовательности. Признак наличия сигнала можно обозначить цифрой 1, признак отсутствия - цифрой 0. Таким образом, в ЭВМ реализуются два устойчивых состояния. С помощью определенных наборов цифр 0 и 1 можно закодировать любую информацию. Каждый такой набор нулей и единиц называется двоичным кодом. Количество информации, кодируемое двоичной цифрой - 0 или 1 - называется битом. С помощью набора битов, можно представить любое число и любой знак. Знаки представляются восьмиразрядными комбинациями битов- байтами (т.е. 1 байт = 8 бит). Например, русская буква А - байт 10000000. Любую комбинацию битов можно интерпретировать как число. Например, 110 означает число 6, а 01101100 - число 108. Число может быть представлено несколькими байтами.

Таким образом, в ЭВМ информация кодируется двумя видами символов. Такому представлению соответствует система счисления, в которой используется всего два цифровых знака - 0 и 1. Дадим определение системы счисления (с/с): система счисления - это совокупность правил и приемов записи чисел с помощью набора цифровых знаков (алфавита). Количество цифровых знаков называют основанием системы счисления.

Различают два типа систем счисления:

· позиционные, когда значение каждой цифры числа определяется ее местом (позицией) в записи числа;

· непозиционные, когда значение цифры в числе не зависит от ее места в записи числа.

Примером непозиционной системы счисления является римская :IX, IV, XV и т.д.

Примером позиционной системы счисления можно назвать десятичную систему, используемую повседневно.

Любое целое число в позиционной системе можно записать в форме многочлена

· Xs={AnAn-1 .A1A0}s=An•Sn+An-1•Sn-1+ .+A1•S1+A0•S0

где s- основание с/с;

А- значащие цифры числа, записанные в данной с/с;

n - количество разрядов числа

Пример 1. Число 534110 запишем в форме многочлена:

534110=5•103+3•102+4•101+1•100

Пример 2. Число 32110 запишем в двоичной системе счисления. Для этого необходимо разложить число в виде суммы по степеням 2 .

32110=1•28+1•26+1•20

Затем, записываем коэффициенты при степенях двойки (от минимальной нулевой степени к максимальной) справа налево. Поэтому данное число в двоичной системе счисления будет иметь вид: 1010000012

Для того, чтобы решить обратную задачу: перевести число из двоичной системы счисления в десятичную, необходимо воспользоваться формулой * и произвести вычисления в 10-ой системе счисления.

Пример 3. Число 101001012 перевести в 10-ую систему счисления.

101001012=1•20+1•22+1•25+1•27=16510

Упражнения

1.Перевести числа из 10-ой с/с в 2-ую систему счисления:

1/ 165 2/ 198 3/ 541 4/ 849 5/ 127

6/ 195 7/ 289 8/ 513 9/ 600 10/ 720

2.Перевести числа из 2-ой в 10-ую систему счисления:

1/ 110101 2/ 100111 3/ 1101100 4/ 1011101

5/ 11011101 6/ 10010100 7/ 111001010 8/ 110001011

Арифметические действия над целыми числами в 2-ой системе счисления :

Упражнения.

1.Произвести 1/ 100100112 2/ 10111012 3/ 101100112

сложение в 2 1011011 11101101 1010101

системе счисления

2.Произвести 1/ 1000010002 2/ 1101011102 3/ 111011102

вычитание в 2 10110011 10111111 1011011

системе счисления

3.Произвести 1/ 1000012 2/ 1001012 3/ 1111012

умножение в 2 111111 111011 111101

системе счисления

4.Произвести 1/ 111010001001 : 1111012

деление в 2 2/ 100011011100 : 1101102

системе счисления 3/ 10000001111 : 1111112

Восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления.

При наладке аппаратных средств ЭBM или создании новой программы часто возникает необходимость заглянуть внутрь памяти ЭВМ, чтобы оценить ее текущее состояние. Но там все заполнено длинными последователями нулей и единиц - двоичными числами. Эти последовательности очень неудобны для восприятия. В связи с этим двоичные числа стали разбивать на группы по три или четыре разряда. Из трех нулей и единиц можно составить восемь различных двоичных чисел, а из четырех - шестнадцать. Для кодирования 3 бит требуется 8 цифр, поэтому взяли цифры от 0 до 7 десятичной системы счисления, т.е. получили алфавит восьмеричной системы счисления. (см.табл.1)

Таблица 1.