- •Арифметические основы вт (к.А. Нешумова эвм и системы, 1989)
- •1 Общие сведения о системах счисления
- •2 Позиционные системы счисления, применяемые в эвм
- •2.1 Двоичная система счисления
- •2.2 Двоично-десятичная система счисления
- •2.3 Восьмеричная система счисления
- •2.4 Шестнадцатеричная система счисления
- •3.6.1 Перевод целых чисел
- •3.6.2 Перевод правильных дробей
- •3.6.3 Перевод смешанных чисел
- •3.7 Перевод чисел из двоичной системы счисления в десятичную и обратно с помощью степенной таблицы
- •4 Арифметические действия над двоичными числами
- •4.1 Сложение двоичных чисел
- •4.2 Вычитание двоичных чисел
- •4.3 Умножение двоичных чисел
- •6 Операции вычитания чисел без знака в 8ой и 16ой системах счисления
- •6.1 Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления
- •7 Представление данных в компьютере
- •7.1 Представление числовой информации
- •7.1.1 Представление чисел с фиксированной точкой
- •7.1.2 Представление чисел с плавающей запятой
- •7.1.3 Кодирование отрицательных чисел
- •7.2 Представление символьной информации
2.1 Двоичная система счисления
Двоичная система счисления в ЭВМ является основной системой счисления, в которой осуществляются арифметические и логические преобразования информации в устройствах ЭВМ.
Для двоичной системы счисления d = 2 и аi = 0, 1.
Основным недостатком использования двоичной системы счисления является необходимость перевода исходных числовых данных из десятичной системы счисления в двоичную, а результатов решения - из двоичной системы счисления в десятичную. Операции, связанные с переводами чисел в двоичную систему счисления и обратно, выполняются ЭВМ по специальным подпрограммам с использованием вспомогательной двоично-десятичной системы счисления.
2.2 Двоично-десятичная система счисления
Двоично-десятичная система счисления имеет основание d = 10 и каждая цифра (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) изображается в этой системе счисления четырехразрядным двоичным числом, называемым тетрадой. Она используется в ЭВМ не только в качестве вспомогательной системы счисления при вводе и выводе данных, но и в качестве основной при решении задач, когда в ЭВМ вводится и выводится большое количество чисел, а вычислений над ними производится мало. В этом случае операции, связанные с переводами чисел из одной системы в другую, существенно превышали бы время выполнения операций по обработке информации. Наличие блока десятичной арифметики в АЛУ исключает при решении подобных задач необходимость программированного перевода чисел из одной системы счисления в другую. Использование двух основных систем счисления (двоичной и двоично-десятичной) позволяет создавать ЭВМ чрезвычайно высокой производительности.
Десятичные числа двоично-десятичной системы счисления, используемой в ЭВМ в качестве вспомогательной, обычно кодируются в прямом двоичном коде 8-4-2-1 (табл. 2).
Таблица 2
-
Десятичное
число
Код 8-4-2-1
Десятичное
число
Код 8-4-2-1
0
0000
8
1000
1
0001
9
1001
2
0010
10
1010
3
0011
11
1011
4
0100
12
1100
5
0101
13
1101
6
0110
14
1110
7
0111
15
1111
Для того чтобы записать десятичное число в двоично-десятичном коде 8-4-2-1, необходимо каждую цифру десятичного числа заменить соответствующей тетрадой.
Например, пользуясь табл. 2, запишем десятичное число
(572,38)10 в двоично-десятичном коде 8-4-2-1:
5 7 2 , 3 8
(572,38)10 = (0101 0111 0010, 0011 1000)2.10.
Преобразования чисел из десятичной системы счисления в двоично-десятичную не связаны с вычислениями и легко реализуются при помощи простейших электронных схем, поскольку преобразованию подлежит небольшое количество (четыре) двоичных цифр. Двоично-десятичные числа преобразуются в десятичные автоматически в ЭВМ по особой программе перевода.
Для представления служебной информации - программ при подготовке задач к решению на ЭВМ - применяют вспомогательные системы счисления - восьмеричную и шестнадцатеричную.
