Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Ая, 8-ая и 16-ая системы счисленияСтр 1 из 3Следующая ⇒
Обучающая программа Содержание Содержание 1 Понятие системы счисления 2 2-ая, 8-ая и 16-ая системы счисления 3 Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую 4 Из 16 или 8 в 2 5 Из 2 в 16 или 8 5 Из 16 в 8 и обратно 6 Из 10 в любую с.с. 6 Перевод правильных дробей 7 Схема перевода чисел из одной системы счисления в другую 9 Aрифметические операции в позиционных системах счисления 9 Сложение 9 Деление 13 Машинное представление целых чисел 13 Задания по лабораторной работе 14 Контрольные вопросы 20 Понятие системы счисления
Существуют позиционные и непозиционные системы счисления. В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти. В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757, 7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы. Сама же запись числа 757, 7 означает сокращенную запись выражения 700 + 50 + 7 + 0, 7 = 7•102 + 5•101 + 7•100 + 7•10-1 = 757, 7. Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.
За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основанием q означает сокращенную запись выражения an-1 qn-1 + an-2 qn-2+... + a1 q1 + a0 q0 + a-1 q-1 +... + a-m q-m, где ai – цифры системы счисления; n и m – число целых и дробных разрядов, соответственно. Например: 1234=1× 42+2× 41+3× 40=16+8+3=2710
В каждой системе счисления цифры упорядочены в соответствии с их значениями: 1 больше 0, 2 больше 1 и т.д.
Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в десятичной системе) означает замену её на 0. В двоичной системе, использующей только две цифры – 0 и 1, продвижение 0 означает замену его на 1, а продвижение 1 – замену её на 0. Целые числа в любой системе счисления порождаются с помощью Правила счета [44]:
Применяя это правило, запишем первые десять целых чисел v в двоичной системе: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001; v в троичной системе: 0, 1, 2, 10, 11, 12, 20, 21, 22, 100; v в пятеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14; v восьмеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую Из 16 или 8 в 2
Например: а) Перевести 305.48 " 2" с.с. б) Перевести 7B2.E16" 2" с.с. 16А16=1 0110 10102 3458=11 100 1012
Из 2 в 16 или 8
Например: а) Перевести 1101111001.11012 " 8" с.с. б) Перевести 11111111011.1001112 " 16" с.с. 10001010100101012=1000 1010 1001 0101=8A9516= 1 000 101 010 010 101=1052258 Из 16 в 8 и обратно Перевод из восьмеричной в шестнадцатеричную систему и обратно осуществляется через двоичную систему с помощью триад и тетрад. Например: Перевести 175.248 " 16" с.с. Результат: 175.248 = 7D.516. Из 10 в любую с.с.
Например: а) Перевести 18110 " 8" с.с. Результат: 18110 = 2658 б) Перевести 62210 " 16" с.с. Результат: 62210 = 26E16 Перевод правильных дробей Например: Перевести 0.312510 " 8" с.с. Результат: 0.312510 = 0.248 Замечание. Конечной десятичной дроби в другой системе счисления может соответствовать бесконечная (иногда периодическая) дробь. В этом случае количество знаков в представлении дроби в новой системе берется в зависимости от требуемой точности. Например: Перевести 0.6510 " 2" с.с. Точность 6 знаков. Результат: 0.6510 0.10(1001)2 Для перевода неправильной десятичной дроби в систему счисления с недесятичным основанием необходимо отдельно перевести целую часть и отдельно дробную. Например: Перевести 23.12510 " 2" с.с.
Таким образом: 2310 = 101112; 0.12510 = 0.0012. Необходимо отметить, что целые числа остаются целыми, а правильные дроби - дробями в любой системе счисления.
Из 2, 8 или 16 в 10
Например: a)10101101.1012 = 1 27+ 0 26+ 1 25+ 0 24+ 1 23+ 1 22+ 0 21+ 1 20+ 1 2-1+ 0 2-2+ 1 2-3 = 173.62510 б) Перевести 703.048 " 10" с.с. 703.048 = 7 82+ 0 81+ 3 80+ 0 8-1+ 4 8-2 = 451.062510 в) Перевести B2E.416 " 10" с.с. B2E.416 = 11 162+ 2 161+ 14 160+ 4 16-1 = 2862.2510 Сложение Таблица сложения в 8-ой системе счисления
Таблица сложения в 16-ой системе счисления
Вычитание Умножение Выполняя умножение многозначных чисел в различных позиционных системах счисления, можно использовать обычный алгоритм перемножения чисел в столбик, но при этом результаты перемножения и сложения однозначных чисел необходимо заимствовать из соответствующих рассматриваемой системе таблиц умножения и сложения. Ввиду чрезвычайной простоты таблицы умножения в двоичной системе, умножение сводится лишь к сдвигам множимого и сложениям. Например: 1001 101=? Результат 1001 101=101101. Таблица умножения в 8-ой системе счисления
Таблица умножения в 16-ой системе счисления
Деление Деление в любой позиционной системе счисления производится по тем же правилам, как и деление углом в десятичной системе. В двоичной системе деление выполняется особенно просто, ведь очередная цифра частного может быть только нулем или единицей. Например: 1100.011: 10.01=? Результат 1100.011: 10.01=101.1. Задания по лабораторной работе 1. 1. Запишите первые 20 целых чисел в десятичной, двоичной, троичной, пятеричной и восьмеричной системах счисления. 2. 2. Какие целые числа следуют за числами:
3. 3. Какой цифрой заканчивается четное двоичное число? Какой цифрой заканчивается нечетное двоичное число? Какими цифрами может заканчиваться четное троичное число? 4. 4. Какое наибольшее десятичное число можно записать тремя цифрами: а) в двоичной системе; б) в восьмеричной системе; в) в шестнадцатеричной системе?
5. 5. В какой системе счисления справедливо следующее: ?
Пример: В какой системе счисления 21 + 24 = 100? Решение. Пусть x — искомое основание системы счисления. Тогда 100x = 1 · x2 + 0 · x1 + 0 · x0, 21x = 2 · x1 + 1 · x0, 24x = 2 · x1 + 4 · x0. Таким образом, x2 = 2x + 2x + 5 или x2 - 4x - 5 = 0. Положительным корнем этого квадратного уравнения является x = 5. 6. 6. Десятичное число 59 эквивалентно числу 214 в некоторой другой системе счисления. Найдите основание этой системы. 7. 7. Переведите числа в десятичную систему, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам):
8. 8. Переведите числа из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам): 1) 12.510; 2) 22.910; 3) 8810; 4) 372.510; 5) 20612.510; 6) 22.510; 7) 82.910; 8) 8910; 8) 712.510; 10) 20812.810; 11) 79.510; 12) 97.910; 13) 88.810; 14) 392.510; 15) 9092.510; 16) 79.4510; 17) 947.910; 18) 188.810; 19) 1392.510; 20) 9092.510;
9. 9. Переведите числа из двоичной системы в восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам):
1) 2СE.N16; 2) 9FN4.1016; 3) ABCND.E16; 4) 1010N1.0116; 5) 1ABCN.9D16;
11. 11. Для десятичных чисел 47 и 79 выполните цепочку переводов из одной системы счисления в другую.
12. 12. Сложите числа, а затем вычтите и проверьте результаты (по вариантам):
13. 13. Выполните перемножение чисел (сделайте проверку, выполнив десятичные преобразования) (по вариантам):
14. 14. Расположите следующие числа в порядке возрастания (по вариантам): v 1) 748, 1100102, 7010, 3816; v 2) 6E16, 1428, 11010012, 10010; v 3) 77.78, 1011111112, 2FF16, 50010; v 4) 10010, 11000002, 6016, 1418; v 5) 7418, 11000102, 70010, 30816; v 6) 61E16, 11428, 110110012, 101010; v 7) 77178, 1011111112, F.F16, 55.2010; v 8) 120010, 11111000002, 61016, 1418. v 9) 2348, 110011102, 17010, 23.816; v 10) 61E16, 14128, 11111010012, 101010; v 11) 7178, 1011111112, 2F16, 30010; v 12) 30010, 11011100002, 5116, 1018; v 13) 15010, 1100110002, 61016, 6418; v 14) 3418, 1101100102, 70110, 89A16; v 15) 2178, 1011111112, 2F16, 30010; v 16) 33010, 111100002, 5116, 31018; v 17) 15.810, 1100110111002, 61016, 36418; v 18) 34.18, 1101100.102, 70.110, 89.A16; v v Контрольные вопросы 1. 1. Дать определение системы счисления. 2. 2. Дать определение непозиционной системы счисления. 3. 3. Дать определение позиционной системы счисления. 4. 4. Какие символы используются для записи чисел в двоичной системе счисления, восьмеричной, шестнадцатеричной? 5. 5. Чему равны веса разрядов слева от точки, разделяющей целую и дробную часть, в двоичной системе счисления (восьмеричной, шестнадцатеричной)? 6. 6. Чему равны веса разрядов справа от точки, разделяющей целую и дробную часть, в двоичной системе счисления (восьмеричной, шестнадцатеричной)? 7. 7. Каковы правила перевода из 10 в любую другую позиционную систему счисления и обратно? 8. 8. Каковы правила перевода из 8 (16) в 2-ую систему счисления и обратно? 9. 9. Каковы правила перевода из 16-ой в 8-ую систему счисления и обратно? 10. 10. Каковы правила основных арифметических операций в 2-ой системе счисления?
Обучающая программа Содержание Содержание 1 Понятие системы счисления 2 2-ая, 8-ая и 16-ая системы счисления 3 Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую 4 Из 16 или 8 в 2 5 Из 2 в 16 или 8 5 Из 16 в 8 и обратно 6 Из 10 в любую с.с. 6 Перевод правильных дробей 7 Схема перевода чисел из одной системы счисления в другую 9 Aрифметические операции в позиционных системах счисления 9 Сложение 9 Деление 13 Машинное представление целых чисел 13 Задания по лабораторной работе 14 Контрольные вопросы 20 Понятие системы счисления
Существуют позиционные и непозиционные системы счисления. В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти. В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757, 7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы. Сама же запись числа 757, 7 означает сокращенную запись выражения 700 + 50 + 7 + 0, 7 = 7•102 + 5•101 + 7•100 + 7•10-1 = 757, 7. Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.
За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основанием q означает сокращенную запись выражения an-1 qn-1 + an-2 qn-2+... + a1 q1 + a0 q0 + a-1 q-1 +... + a-m q-m, где ai – цифры системы счисления; n и m – число целых и дробных разрядов, соответственно. Например: 1234=1× 42+2× 41+3× 40=16+8+3=2710
В каждой системе счисления цифры упорядочены в соответствии с их значениями: 1 больше 0, 2 больше 1 и т.д.
Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в десятичной системе) означает замену её на 0. В двоичной системе, использующей только две цифры – 0 и 1, продвижение 0 означает замену его на 1, а продвижение 1 – замену её на 0. Целые числа в любой системе счисления порождаются с помощью Правила счета [44]:
Применяя это правило, запишем первые десять целых чисел v в двоичной системе: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001; v в троичной системе: 0, 1, 2, 10, 11, 12, 20, 21, 22, 100; v в пятеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14; v восьмеричной системе: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11. ая, 8-ая и 16-ая системы счисления Кроме десятичной широко используются системы с основанием, являющимся целой степенью числа 2, а именно: v двоичная (используются цифры 0, 1); v восьмеричная (используются цифры 0, 1, ..., 7); v шестнадцатеричная (для первых целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1, ..., 9, а для следующих чисел — от десяти до пятнадцати – в качестве цифр используются символы A, B, C, D, E, F). Полезно запомнить запись в этих системах счисления первых двух десятков целых чисел:
Из всех систем счисления особенно проста и поэтому интересна для технической реализации в компьютерах двоичная система счисления.
Двоичная система, удобная для компьютеров, для человека неудобна из-за ее громоздкости и непривычной записи. Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться понимать слово машины. Для этого и разработаны восьмеричная и шестнадцатеричная системы. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-12; Просмотров: 2659; Нарушение авторского права страницы