
- •Лекция 57.11.1 – 57.21.1
- •Кодирование информации
- •1. Кодирование чисел. Системы счисления
- •1.1. Перевод целых чисел из системы счисления с основанием k в десятичную систему счисления
- •1.2. Двоичная система счисления
- •1.3. Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с другим основанием
- •1.4. Шестнадцатеричная система счисления
- •1.5. Вавилонская (шестидесятеричная) система счисления
- •1.6. Задачи
- •Системы счисления, которые специалисты используют для общения с компьютером
- •Представление целых чисел в компьютере
- •Как компьютер выполняет арифметические действия над целыми числами
- •Как представляются в компьютере вещественные числа
- •Как компьютер выполняет арифметические действия над нормализованными числами
- •2. Кодирование двоичным кодом
- •3. Кодирование символов. Байт.
- •3.1. Юникод. Utf-8
- •3.2. Задачи
- •4. Единицы измерения объема данных и ёмкости памяти: килобайты, мегабайты, гигабайты…
- •4.1. Задачи
- •5. Кодирование графической информации
- •5.1. Восприятие цвета
- •5.2. Цветовые модели rgb и cmyk
- •5.3. Другие цветовые модели
- •5.4. Некоторые принципы уменьшения объема графических файлов
- •5.5. Задачи
- •6. Кодирование звуковой информации
- •6.1. Цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразование звуковой информации
- •6.2. Параметры семплирования
- •6.3. Задачи
1.3. Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с другим основанием
Для осуществления такого перевода необходимо делить число с остатком на основание системы счисления до тех пор, пока частное больше основания системы счисления.
Пример перевода десятичного числа 25(10) в двоичный вид показан на рисунке 16.
Рис. 3. Перевод числа из десятичной СС в двоичную.
Результат перевода записывается в обратном порядке, т.е. начиная с последнего результата деления.
25(10)=11001(2)
1.4. Шестнадцатеричная система счисления
Система счисления с основанием 16 интересна тем, что она включает в себя больше разрядов, чем десятичная, и соответственно десяти арабских цифр недостаточно для алфавита этой системы счисления, поэтому в качестве недостающих цифр в ней используются буквы латинского алфавита.
Для обозначения того, что запись является шестнадцатеричным числом, принято использовать также символ #.
Таблица 7.
Основание СС (k) |
Цифры, составляющие алфавит СС |
Пример записи |
2 |
0, 1 |
&101011111 |
10 |
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
351 |
16 |
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f |
#15f |
Для шестнадцатеричной системы счисления действуют те же правила перевода, что и для всякой позиционной системы счисления.
|
|
Рис. 4. Перевод из СС с основанием 16 в СС с основанием 10. |
Рис. 5. Перевод из СС с основанием 10 в СС с основанием 16. |
1.5. Вавилонская (шестидесятеричная) система счисления
Исторический интерес представляет так называемая «вавилонская», или шестидесятеричная система счисления, весьма сложная, существовавшая в Древнем Вавилоне, за две тысячи лет до н.э.
Это первая известная нам система счисления, основанная на позиционном принципе. Система вавилонян сыграла большую роль в развитии математики и астрономии, ее следы сохранились до наших дней. Так, мы до сих пор делим час на 60 минут, а минуту на 60 секунд. Точно так же, следуя примеру вавилонян, окружность мы делим на 360 частей (градусов).
1.6. Задачи
1. Числа в двоичной системе счисления имеют вид 11(2) и 101(2) . Чему равно их произведение в десятичном виде? Варианты: 60, 15, 1111, 8.
2. Чему равна разность 25 - &1101. Варианты: &1100, 13.
3. В десятичной - 8;
в двоичной - [ ];
в восьмеричной - [ ];
в шестнадцатеричной - [ ].
4. Количество чисел, которое можно закодировать нулями и единицами в 10 позициях, равно: 128, 256, 1024, 2048?
5. Укажите истинное высказывание:
#a < &1100;
#a > &1100;
#a = &1100.
6. Дано равенство 23(k)+33(k)=122(k). Чему равно k? Варианты: 2, 3, 4, 10.
7. Какое число предшествует шестнадцатеричному числу #6afa? Варианты: #6afb, #6a10, #6af9, #5afa.
8. Шестнадцатеричное число #4d в десятичной системе счисления это: 43, 77, 177, 176?
9. Прочитайте стихотворение. Переведите встречающиеся в нем числительные из двоичной системы счисления в десятичную.
Необыкновенная девчонка А. Н. Стариков |
|
Ей было тысяча сто лет, Она в 101-ый класс ходила, В портфеле по сто книг носила – Все это правда, а не бред. Когда, пыля десятком ног, Она шагала по дороге, За ней всегда бежал щенок С одним хвостом, зато стоногий. |
Она ловила каждый звук Своими десятью ушами, И десять загорелых рук Портфель и поводок держали. И десять темно-синих глаз Рассматривали мир привычно,… Но станет все совсем обычным, Когда поймете наш рассказ. |
10. За праздничным столом собрались 4 поколения одной семьи: дед, отец, сын и внук. Их возраст в различных системах счисления записывается так 88 лет, 66 лет, 44 года и 11 лет. Сколько им лет в десятичной системе счисления, если через год их возраст в тех системах счисления можно будет записать как 100?
Система счисления — это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).
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.
Основание позиционной системы счисления — это количество различных знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе.
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.
Пример.