
- •Информатика (Часть -1)
- •Информатика (Часть -1)
- •Введение
- •1. Информация и информатика
- •Список вопросов для повторения материала раздела
- •2. Информационные процессы в системах управления
- •3. История развития информационных процессов
- •Вопросы для повторения
- •4. Меры и единицы измерения информации
- •4.1. Мера информации синтаксического уровня
- •4.2. Меры информации семантического уровня
- •4.3. Меры информации прагматического уровня
- •4.4. Достоверность информации
- •5.1. Системы счисления
- •5.2. Перевод чисел в системах счисления
- •5.2.1. Перевод двоичных чисел в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления
- •5.2.2. Перевод чисел из восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления в двоичную систему счисления
- •5.2.3. Перевод чисел в десятичную систему счисления
- •5.2.4. Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием q
- •5. 2.5. Перевод дробных чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с произвольным основанием
- •5.3. Представление числовой информации в памяти эвм
- •5.3.1. Хранение в эвм целых неотрицательных чисел
- •5.3.2. Представление целых отрицательных чисел
- •5.3.3. Хранение в эвм дробных чисел
- •Вопросы для повторения
- •5.4. Кодирование символьной и графической информации
- •5.4.1. Кодирование символьной информации
- •5.4.2. Кодирование звуковой и видеоинформации
- •Вопросы и задачи для повторения
- •6. Выполнение арифметических операций над числами в различных системах счисления
- •6.1. Выполнение сложения
- •6.2. Выполнение вычитания
- •Так как 1001011001 меньше числа 1011000111, то вычитание произведем из числа 1011000111. Вычтем из него число 1001011001, а к разности припишем знак «-»:
- •6.3. Выполнение умножения
- •6.4. Выполнение деления
- •6.5. Использование дополнительного кода
- •6.6. Выполнение операций при использовании формата хранения с плавающей точкой
- •Вопросы и задачи для повторения материала
- •Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-фз Об информации, информационных технологиях и о защите информации.
6.4. Выполнение деления
Для того, чтобы разделить одно двоичное число не другое необходимо записать числа также как записываются числа при делении в десятичной системе счисления (уголком). Далее выполняются действия:
Просматриваем делимое слева направо, начиная со старшего разряда, и определим минимальную по длине последовательность нулей и единиц, из которой можно образовать число не меньшее, чем делитель.
Запишем под образованным числом делитель таким образом, чтобы младший разряд делителя располагался под младшим разрядом образованного числа.
Выполним вычитание, т.е. из образованного числа вычтем делитель и найдем разность.
В область частного запишем единицу. Если в области частного имеется последовательность цифр, то единица приписывается справа к последовательности цифр, размещенной в области частного.
Припишем справа к полученной разности разряд делимого расположенный за образованным числом. Если такой разряд отсутствует, то деление закончено и образованное из разности и возможно приписанных ранее разрядов делимого число является остатком от деления. Если разряд делимого можно приписать к разности, то возможны два случая:
5.1. Образованное число меньше делителя. В этом случае в область частного необходимо справа приписать ноль и повторить шаг 5.
5.2. Образованное число больше или равно делителя. В этом случае следует вновь выполнить шаги 2, 3, 4, 5.
Пример 6.5. Выполним деление двоичного числа 1001011001 на двоичное число 100100:
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
6 |
0 |
110 |
3 |
6 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
5 |
7 |
6 |
1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
Таким образом, частным отделения будет являться число 10000, а остатком – число 11001.
6.5. Использование дополнительного кода
Как было показано, отрицательные числа хранятся в памяти ЭВМ в дополнительном двоичном коде со знаковым разрядом. Вычитание неотрицательных двоичных чисел рассматривается как сложение положительного числа с отрицательным числом, представленным в дополнительном коде, и выполняется по правилам сложения двоичных чисел.
Если при сложении возникает перенос из старшего разряда, что не приводит к искажению результата.
Порядок выполнения вычитания двух чисел с использованием представления вычитаемого в дополнительном коде:
Переведем в двоичную систему счисления исходные десятичные числа.
Определим количество двоичных разрядов найденных двоичных чисел и обозначим эти величины через k1 и k2.
Найдем минимальное количество разрядов, необходимое для выполнения вычитания и для представления вычитаемого в дополнительном коде:
k=max(k1+1,k2+1).
Найдем k- разрядный дополнительный код вычитаемого.
Выполним сложение в двоичной системе счисления прямого кода уменьшаемого и дополнительного кода вычитаемого. Знаковые разряды сложим как обычные разряды чисел. Единицу переноса из знакового разряда отбросим. Если в знаковом разряде находится ноль, то разность неотрицательное число и записана в прямом коде. Если в знаковом разряде единица, то разность отрицательное число и записано в дополнительном коде.
Рассмотрим примеры операций вычитания, сложения положительного и отрицательного двоичных чисел.
Пример 6.6. Сложить число 17563 с числом -1594 в двоичной системе счисления
Единица переноса |
|
11000001100111100 |
||
1-е слагаемое |
+ |
756310 |
= |
01000100100110112 |
2-е слагаемое |
-159410 |
= |
11111001110001102 |
|
Результат |
|
1596910 |
= |
00111110011000012 |
Пример 6.7. Сложить число 1594 с числом -17563 в двоичной системе счисления
Единица переноса |
|
0111110011000000 |
||
1-е слагаемое |
+ |
159410 |
= |
00000110001110102 |
2-е слагаемое |
-1756310 |
= |
10111011011001012 |
|
Результат |
|
-1596910 |
= |
11000001100111112 |