КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Тема 1.3 Системы счисления
Система счисления (СС) – система приемов и правил, которые позволяют устанавливать взаимно однозначное соответствие между любым числом и его представлением в виде совокупности конечного числа символов.
В зависимости от способа изображения чисел с помощью цифр системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.
В непозиционных системах любое число определяется как некоторая функция от численных значений совокупности цифр, которые представляют это число. Цифры в непозиционных системах исчисления отвечают некоторым фиксированным числам. Пример непозиционной системы – римская система исчисления.
В электронных цифровых устройствах применяются позиционные системы счисления. Позиционной системой счисления называется потому, что значение каждой входящей в число цифры зависит от ее положения в записи числа.
Любая позиционная СС с основанием q может быть представлена в виде полинома:
A(q) = rnqn + rn–1qn–1 + rn–2qn–2 + … + r1q1 + r0q0 + r–1q–1 + …,
где A – число в позиционной СС с основанием q; ri – коэффициент; n – степень и индекс.
Позиционные СС бывают различными в зависимости от основания:
1) Десятичная с основанием 10
[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
23610 = 2∙102 + 3∙101 + 6∙100
2) Восьмеричные с основанием 8
[0 1 2 3 4 5 6 7]
2368 = 2∙82 + 3∙81 + 6∙80 = 15810
3) Шестнадцатеричная с основанием 16
[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F]
2АF16 = 2∙162 + A∙161 + F∙160 = 2∙162 + 10∙161 + 15∙160 = 68710
4) Двоичная с основанием 2
[0 1]
10112 = 1∙23 +0∙22 + 1∙21 + 1∙20 = 1110
Таблица 1.3.1 – Методы перевода целых и дробных чисел в десятичную СС
Тип преобразования
| Целые числа
| Дробные числа
| Повторное умножение промежуточного результата на q и сложение со значением разряда данного числа. Первый промежуточный результат есть старший разряд
| Повторное деление промежуточного результата на q и сложение с разрядом данного числа. Первый промежуточный результат есть последний разряд, разделенный на q
| Двоичное в десятичное
|
1∙2 + 1 = 3
3∙2 + 0 = 6
6∙2 + 1 = 13
13∙2 + 1 = 27
27∙2 + 0 = 54
54∙2 + 0 = 108
11011002 = 10810
| 1:2 = 0,5
(0,5 + 1):2 = 0,75
(0,75 + 0):2 = 0,375
(0,375 + 1):2 = 0,6875
(0,6875 + 0):2 = 0,34375
(0,34375 + 1):2 = 0,67187
(0,67187 + 0):2 = 0,33593
0,01010112 = 0,33593 ≈ 0,33610
| Десятичное в восьмеричное
|
1∙8 + 5 = 13
13∙8 + 4 = 108
1548 = 10810
| 5:8 = 0,625
(0,625 + 0):8 = 0,078125
(0,078125 + 6):8 = 0,75976
(0,75976 + 5):8 = 0,71997
(0,71997 + 2):8 = 0,33999
0,256058 = 0,33999 ≈ 0,34010
| Десятичное в шестнадцатеричное
|
6∙16 + 12 = 108
6С16 = 10810
| A:16 = 0,625
(0,625 + 0):16 = 0,039062
(0,039062 + 6):16 = 0,75976
(0,75976 + 7):16 = 0,71997
(0,71997 + 5):16 = 0,33999
0,570A16 = 0,33999 ≈ 0,34010
|
Таблица 1.3.2 – Методы перевода целых и дробных чисел из десятичной СС
Тип преобразования
| Целые числа
| Дробные числа
| Деление данного десятичного числа на q. Остатки дают превращенное число, которое читается в обратном направлении
| Повторное умножение данного десятичного числа на q. Разряд перед запятой дает разряд превращенного числа. При дальнейшем умножении используется лишь дробная часть промежуточного результата
| Десятичное в двоичное
| 108:2 = 54 остаток 0
54:2 = 27 остаток 0
27:2 = 13 остаток 1
13:2 = 6 остаток 1
6:2 = 3 остаток 0
3:2 = 1 остаток 1
1:2 = 0 остаток 1
10810 = 11011002
| 0,34∙2 = 0,68 переносится 0
0,68∙2 = 1,36 переносится 1
0,36∙2 = 0,72 переносится 0
0,72∙2 = 1,44 переносится 1
0,44∙2 = 0,88 переносится 0
0,88∙2 = 1,76 переносится 1
0,76∙2 = 1,52 переносится 1
Прерывание 0,3410 = 0,01010112
| Десятичное в восьмеричное
| 108:8 = 13 остаток 4
13:8 = 1 остаток 5
1:8 = 0 остаток 1
10810 = 1548
| 0,34∙8 = 2,72 переносится 2
0,72∙8 = 5,76 переносится 5
0,76∙8 = 6,08 переносится 6
0,08∙8 = 0,64 переносится 0
0,64∙8 = 5,12 переносится 5
Прерывание 0,3410 = 0,256058
| Десятичное в шестнадцатеричное
| 108:16 = 6 остаток 12
6:16 = 0 остаток 6
10810 = 6С16
| 0,34∙16 = 5,44 переносится 5
0,44∙16 = 7,04 переносится 7
0,04∙16 = 0,64 переносится 0
0,64∙16 = 10,24 переносится 10
Прерывание 0,3410 = 0,570A8
|
Для перевода чисел из одной СС в другую удобно использовать промежуточное преобразование числа в двоичную СС.
Таблица 1.3.3 – Методы перевода целых чисел из одной СС в другую СС
Десятичное число
| Двоичное число
| Восьмеричное число
| Десятичное число
| Двоичное число
| Шестнадцатеричное число
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| A
|
|
|
|
|
| B
|
|
|
|
|
| C
|
|
|
|
|
| D
|
|
|
|
|
| E
|
|
|
|
|
| F
|
Перевод [восьмеричное число] ↔ [двоичное число]
| 24518 = 010.100.101.001 = 101001010012
| Восьмеричные цифры
|
|
|
|
| Двоичные триады
|
|
|
|
| 1010011110102 = 101.001.111.010 = 51728
| Двоичные триады
|
|
|
|
| Восьмеричные цифры
|
|
|
|
|
Перевод [шестнадцатеричное число] ↔ [двоичное число]
| 4C716 = 0100.1100.0111 = 100110001112
| Шестнадцатеричные цифры
|
| С
|
| Двоичные тетрады
|
|
|
| 1010001111102 = 1010.0011.1110 = A3E16
| Двоичные тетрады
|
|
|
| Шестнадцатеричные цифры
| A
|
| E
|
Перевод [восьмеричное число] → [двоичное число] → [шестнадцатеричное число]
| 24518 = 010.100.101.001 = 101001010012
| Восьмеричные цифры
|
|
|
|
| Двоичные триады
|
|
|
|
| 101001010012 = 0101.0010.1001 = 52916
| Двоичные тетрады
|
|
|
| Шестнадцатеричные цифры
|
|
|
| 24518 = 010.100.101.001 = 101001010012 = 0101.0010.1001 = 52916
| Перевод [шестнадцатеричное число] → [двоичное число] → [восьмеричное число]
| 4C716 = 0100.1100.0111 = 100110001112
| Шестнадцатеричные цифры
|
| С
|
| Двоичные тетрады
|
|
|
| 100110001112 = 010.011.000.111 = 23078
| Двоичные триады
|
|
|
|
| Восьмеричные цифры
|
|
|
|
| 4C716 = 0100.1100.0111 = 100110001112 = 010.011.000.111 = 23078
| | | | | | | | |
|