Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lekcii / 1Арифметические и логические основы ЭВМ.ppt
Скачиваний:
79
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
128 Кб
Скачать

АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ

Формы представления информации

Информационное сообщение может существовать

всамых разнообразных видах и формах:

в виде знаков: это цифры и арифметические знаки, используемые в математике, условные графические изображения;

в виде символов, которые могут быть представлены буквами алфавита, специальными обозначениями, используемыми для создания текстов и рисунков;

в форме звуковых, световых сигналов и радиоволн, применяемых в радиовещании, телефонии, телевизионной трансляции;

в форме устной речи;

в форме магнитных полей;

в форме электрического тока или напряжения, на которых основана работа двигателей, генераторов и других технических устройств

Единицы измерения количества информации

В электронно-вычислительных машинах используется объемный способ измерения информации, учитывающий количество символов, содержащихся в сообщении.

Наименьшей единицей измерения информации является Бит. Это двоичная ячейка памяти, которая может находиться в двух состояниях: «0» (тока нет) и «1» (ток есть).

Блоки данных, объединяющие 8 Бит, называют Байтами, а их номера — адресами (1 байт – минимальный адресуемый объем данных в ЭВМ). В свою очередь, определенная количественная совокупность Байт называется машинным словом (2 байта).

На практике чаще используют более крупные единицы

измерения информации:

1 кБайт = 2^10 Байт;

1 МБайт = 2^20 Байт;

1 ГБайт = 2^30 Байт;

1 терабайт = 2^40 байт; 1 петабайт = 2^50 байт.

Кодирование информации

Информация разнообразных видов и форм кодируется, поступая в ЭВМ.

Кодирование — перевод значения в двоичный код

Система счисления — это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.

В зависимости от способа изображения чисел системы делятся на

позиционные и непозиционные

В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры зависит от ее местоположения (позиции) в числе.

В непозиционной системе счисления цифры не меняют своего количественного значения при изменении их положения в числе. – РИМСКАЯ система

I = 1; V = 5; X = 10; L = 50; С = 100; D = 500; M = 1000.

Количество цифр, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления, называется основанием системы.

Десятичная (р = 10) система счисления

используется в математике для записи числа, основание которого равно 10 (количеству используемых цифр от 0 до 9). Таким образом, любое число может быть представлено набором цифр с запятой или без нее. Если запятая присутствует, то последовательность чисел, расположенных до нее (запятой), называется целой частью числа. А последовательность чисел, расположенных после запятой, называется дробной частью числа.

Для перевода двоичных чисел в десятичные

используются таблицы перевода

10 с.с.

2 с.с.

8 с.с.

16 с.с.

0

0

0

0

1

1

1

1

2

10

2

2

3

11

3

3

4

100

4

4

5

101

5

5

6

110

6

6

7

111

7

7

8

1000

10

8

9

1001

11

9

10

1010

12

A

11

1011

13

B

12

1100

14

C

13

1101

15

D

14

1110

16

E

15

1111

17

F

16

10000

20

10

2^n = 1(0…0) n раз

Алгоритм перевода десятичных чисел в двоичные. Целая часть

1.Разделить число на 2. Зафиксировать остаток (0 или 1) и частное.

2. Если частное не равно 0, то разделить его на 2, и так далее, пока частное не станет равно 0. Если частное равно 0, то записать все полученные остатки, начиная с первого, справа налево.

В примере ответ 10111.

Алгоритм перевода десятичных чисел в двоичные. Дробная часть

1.Умножить дробную часть на 2. Зафиксировать целую часть результата (0 или 1). 0,75*2=1,5

2. Отбросить целую часть результата и продолжить умножение на 2. 0,5*2=1,0

Получить требуемое количество

знаков после запятой.

0,11

Запись любого смешанного числа в системе счисления с

основанием р

Запись представляет собой ряд следующего вида:

am-1Pm-1+ am-2Pm-2+…+ a1P1+ a0P0+ a-1P-1+

+a-2P-2+…+ a-3P-3

где нижние индексы определяют местоположение цифры в числе (разряд):

положительные значения индексов — для целой части числа (m разрядов);

отрицательные значения — для дробной части

(s разрядов).

395,47110(10) = 3 • 102 + 9 • 101 + 5 • 100 + 4 •10-1 +

+ 7 •10-2 + 1 •10-3

Двоичная система счисления (р=2)

Используется для преобразования чисел в два символа «0» и «1», а двоичное число 1011,01(2) представляется

следующей последовательностью :

1011,012= 1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*2° + 0*2-1 + 1*2 -2 = 11,2510 (10).

Восьмеричная система счисления (р=8)

Кодирует информацию с помощью восьми символов (0 …7)

542,188= 5*82 + 4*81 + 2*8° + 1*8-1 + 8*8-2 = 354,2510

Шестнадцатеричная система счисления (р=16)

использует для кодирования 16 символов: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А(10), В(11), С(12), D(13), E(14), F(15). Таким образом, запись F5C,E6 соответствует следующему ряду:

F5C,F616= F*162 + 5*161 + С*16° + Е*16-1 + 6*16-2 = 3932,910