Системы счисления. Перевод чисел в различные системы счисления.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОДАРСКИЙ КРАЕВОЙ БАЗОВЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Системы счисления Анисимова А.В

1. Введение 2. Двоичная система 3. Восьмеричная система 4. Шестнадцатиричная система 5. Другие системы счисления

Системы счисления Тема 1. Введение

* Определения Система счисления – это способ записи чисел с помощью специальных знаков – цифр. Числа: 123, 45678, 1010011, CXL Цифры: 0, 1, 2, … I, V, X, L, … Алфавит – это набор цифр. Типы систем счисления: непозиционные – значение цифры не зависит от ее места (позиции) в записи числа; позиционные – зависит…

* Непозиционные системы Унарная – одна цифра обозначает единицу (1 день, 1 камень, 1 баран, …) Римская: I – 1 (палец), V – 5 (раскрытая ладонь, 5 пальцев), X – 10 (две ладони), L – 50, C – 100 (Centum), D – 500 (Demimille), M – 1000 (Mille)

* Римская система счисления Правила: (обычно) не ставят больше трех одинаковых цифр подряд если младшая цифра (только одна!) стоит слева от старшей, она вычитается из суммы (частично непозиционная!) Примеры: MDCXLIV = 1000 + 500 + 100 – 10 + 50 – 1 + 5 2389 = 2000 + 300 + 80 + 9 2389 = M M C C C L X X X I X M M CCC LXXX IX = 1644

* Примеры: 3768 = 2983 = 1452 = 1999 =

* Римская система счисления Недостатки: для записи больших чисел (>3999) надо вводить новые знаки-цифры (V, X, L, C, D, M) как записать дробные числа? как выполнять арифметические действия: CCCLIX + CLXXIV =? Где используется: номера глав в книгах: обозначение веков: «Пираты XX века» циферблат часов

* Славянская система счисления алфавитная система счисления (непозиционная) Часы Суздальского Кремля

* Позиционные системы Позиционная система: значение цифры определяется ее позицией в записи числа. Десятичная система: первоначально – счет на пальцах изобретена в Индии, заимствована арабами, завезена в Европу Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Основание (количество цифр): 10 3 7 8 2 1 0 разряды 8 70 300 = 3·102 + 7·101 + 8·100 Другие позиционные системы: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная (информатика) двенадцатеричная (1 фут = 12 дюймов, 1 шиллинг = 12 пенсов) двадцатеричная (1 франк = 20 су) шестидесятеричная (1 минута = 60 секунд, 1 час = 60 минут)

Системы счисления © К.Ю. Поляков, 2007-2009 Тема 2. Двоичная система счисления

* Перевод целых чисел Двоичная система: Алфавит: 0, 1 Основание (количество цифр): 2 10  2 2  10 19 19 = 100112 система счисления 100112 4 3 2 1 0 разряды = 1·24 + 0·23 + 0·22 + 1·21 + 1·20 = 16 + 2 + 1 = 19

* Примеры: 131 = 79 =

* Примеры: 1010112 = 1101102 =

* Метод подбора 10  2 77 = 64 + 77 77 64 Разложение по степеням двойки: 77 = 26 + 23 + 22 + 20 + 8 + … + 4 + … + 1 77 = 10011012 6 5 4 3 2 1 0 разряды наибольшая степень двойки, которая меньше или равна заданному числу 77 = 126 + 025 + 024 + 123 +122 +021 + 1 20 13 13 5 1 5 1 8 4 1 10245122561286432168421 21029282726252423222120

* Перевод дробных чисел 10  2 2  10 0,375 =  2 101,0112 2 1 0 -1 -2 -3 разряды = 1·22 + 1·20 + 1·2-2 + 1·2-3 = 4 + 1 + 0,25 + 0,125 = 5,375 ,750 0 0,75  2 ,50 1 0,5  2 ,0 1 0,7 = ? 0,7 = 0,101100110… = 0,1(0110)2 Многие дробные числа нельзя представить в виде конечных двоичных дробей. Для их точного хранения требуется бесконечное число разрядов. Большинство дробных чисел хранится в памяти с ошибкой. 0,0112

* Примеры: 0,625 = 3,875 =

* Арифметические операции сложение вычитание 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=102 1 + 1 + 1 = 112 0-0=0 1-1=0 1-0=1 102-1=1 перенос заем 1 0 1 1 02 + 1 1 1 0 1 12 1  0 0  0 1 1 0 2 1 0 0 0 1 0 12 – 1 1 0 1 12 1   0 102 1 0 0 1 1 102 0 1 0   

* Арифметические операции умножение деление 1 0 1 0 12  1 0 12 1 0 1 0 12 + 1 0 1 0 12 1 1 0 1 0 0 12 1 0 1 0 12 – 1 1 12 1 1 12 1 1 1 12 – 1 1 12 0

* Плюсы и минусы двоичной системы нужны технические устройства только с двумя устойчивыми состояниями (есть ток — нет тока, намагничен — не намагничен и т.п.); надежность и помехоустойчивость двоичных кодов; выполнение операций с двоичными числами для компьютера намного проще, чем с десятичными. простые десятичные числа записываются в виде бесконечных двоичных дробей; двоичные числа имеют много разрядов; запись числа в двоичной системе однородна, то есть содержит только нули и единицы; поэтому человеку сложно ее воспринимать.

* Двоично-десятичная система BCD = binary coded decimals (десятичные цифры в двоичном коде) 9024,19 = 1001 0000 0010 0100, 0001 1001BCD 9 0 2 4 , 1 9 1 0101 0011, 0111 1BCD = 0001 0101 0011, 0111 1000 BCD = 153,78 10  BCD BCD  10 10101,1 BCD = 15,8 10101,1 2 = 16 + 4 + 1 + 0,5 = 21,5

Системы счисления Тема 3. Восьмеричная система счисления

* Восьмеричная система Основание (количество цифр): 8 Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 10  8 8  10 100 100 = 1448 система счисления 1448 2 1 0 разряды = 1·82 + 4·81 + 4·80 = 64 + 32 + 4 = 100

* Примеры: 134 = 75 = 1348 = 758 =

* Таблица восьмеричных чисел X10X8X2X10X8X2 0000044100 1100155101 2201066110 3301177111

* Перевод в двоичную и обратно 8 10 2 трудоемко 2 действия 8 = 23 17258 = 1 7 2 5 001 111 010 1012 < < <