- •Національний університет біоресурсів і природокористування Кафедра автоматизації сільськогосподарського виробництва
- •Методичні вказівки до виконання
- •Лабораторна робота № 1 Системи числення і цифрова техніка
- •Теоретичні відомості
- •Основою позиційної системи числення є число десять. Загальновживана форма запису числа є насправді не що інше, як скорочена форма запису розкладу за степенями основи системи числення, наприклад:
- •Алгоритми переведення чисел з однієї позиційної системи числення в іншу
- •Представлення від'ємних і дробових чисел у пам'яті комп'ютера
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 2 Представлення даних у пам'яті електронно-обчислювальної машини (еом)
- •Теоретичні відомості
- •1. Системи числення
- •2. Кодіровка ascii
- •3. Кодіровка ascii
- •4. Альтернативна кодова таблиця
- •Завдання на лабораторну роботу
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3 Ентропія та її властивості. Безумовна, умовна ентропія та ентропія двох джерел
- •Теоретичні відомості
- •Основні властивості ентропії
- •Основні властивості безумовної ентропії дискретних повідомлень:
- •Умовна ентропія
- •Властивості умовної ентропії
- •Завдання на лабораторну роботу
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4
- •Кодування та стиснення інформації методом хаффмена та Шенона-Фано
- •Мета роботи: Вивчення принципів кодування потоків символів з різною частотою появи символів у потоці, використовуючи метод кодування Хаффмена та Шенона-Фано.
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5
- •Дослідження завадозахищених кодів
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Порядок виконання роботи
- •Дані для кодування
- •Елементи схеми пофарбовані в зелені кольори дозволяють одержати готові шаблони схем зв'язку, з яких можна створити необхідні схеми.
- •Подвійне нажимання миші в полі елемента викликає набір інструментів для цього елемента з необхідним набором параметрів.
- •Підключення до лінії з'єднання двох елементів здійснюється з використанням правої кнопки миші.
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 8 Способи стиснення даних методом архівації
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Список літератури
Основою позиційної системи числення є число десять. Загальновживана форма запису числа є насправді не що інше, як скорочена форма запису розкладу за степенями основи системи числення, наприклад:
130678 = 1*105+3*104+0*103+6*102+7*101+8.
Тут 10 є основою системи числення, а показник степеня — це номер позиції цифри в записі числа (нумерація ведеться зліва на право, починаючи з нуля). Наприклад, додаючи два багатозначних числа, застосовуємо правило додавання стовпчиком. При цьому все зводиться до додавання однозначних чисел, для яких необхідним є знання таблиці додавання.
У процесі налагодження програм та в деяких інших ситуаціях у програмуванні актуальною є проблема переведення чисел з однієї позиційної системи числення в іншу. Проблема вибору системи числення для подання чисел у пам'яті комп'ютера має велике практичне значення. В разі її вибору звичайно враховуються такі вимоги, як надійність подання чисел при використанні фізичних елементів, економічність (використання таких систем числення, в яких кількість елементів для подання чисел із деякого діапазону була б мінімальною).
Якщо основа нової системи числення дорівнює деякому степеню старої системи числення, то алгоритм переводу дуже простий: потрібно згрупувати справа наліво розряди в кількості, що дорівнює показнику степеня і замінити цю групу розрядів відповідним символом нової системи числення. Цим алгоритмом зручно користуватися, коли потрібно перевести число з двійкової системи числення у вісімкову або шістнадцяткову.
Наприклад, 101102=10 110=268, 10111002=101 1100=5C8
У двійковому відбувається за зворотнім правилом: один символ старої системи числення заміняється групою розрядів нової системи числення, в кількості рівній показнику степеня нової системи числення.
Наприклад, 4728=100 111 010=1001110102, B516=1011 0101=101101012
У цифровій техніці найпоширенішою для подання чисел у пам'яті комп'ютера є двійкова система числення. Для зображення чисел у цій системі необхідно дві цифри: 0 і 1, тобто достатньо двох стійких станів фізичних елементів. Наприклад, число 25.5 в десятковій і двійковій системах числення може бути подане у вигляді
Значно рідше використовують вісімкову і шістнадцяткову системи. Їх застосовують при складанні програм для більш зручного та короткого запису двійкових кодів команд, бо ці системи не вимагають спеціальних операцій для переведення в двійкову систему.
1. Правила виконання арифметичних дій над двійковими числами
Додавання |
Віднімання |
Множення |
Додавання за mod 2 |
0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 |
0 – 0 = 0 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 10 - 1 = 1 |
0*0 = 0 0*1 = 0 1*0 = 0 1*1 = 1 |
0
0 1 = 1 1 0 = 1 1 1 = 0 |
Оскільки 23 = 8, а 24 = 16, то кожних три двійкових розряди зображення числа утворюють один вісімковий, а кожних чотири двійкових розряди — один шістнадцятковий. Тому для скорочення запису адрес та вмісту оперативної пам'яті комп'ютера використовують шістнадцяткову й вісімкову системи числення.
Основа однієї системи числення дорівнює деякому степеню іншої. У протилежному випадкові користуються правилами переведення числа з однієї позиційної системи числення в іншу (найчастіше для переведення із 2-ї, 8-ї та 16-ї систем числення у 10-у і навпаки).
