Перевод дробных чисел из одной системы счисления в другую

Введем следующие обозначения: правильную дробь в исходной системе счисления p будем записывать в виде 0,Y_p , дробь в системе q – 0,Y_q , а преобразование – в виде 0,Y_p0,Y_q.

Алгоритмы перевода 0,Y₁₀0,Y_q:

1. умножить исходную дробь в 10-ной системе счисления на q, выделить целую часть – она будет первой цифрой новой дроби; отбросить целую часть;

2. для оставшейся дробной части операцию умножения с выделением целой и дробных частей повторять, пока в дробной части не окажется 0 или не будет достигнута желаемая точность конечного числа; появляющиеся при этом целые будут цифрами новой дроби;

3. записать дробь в виде последовательности цифр после нуля с разделителем в порядке их появления в п. (1) и (2).

Пример

Выполнить преобразование 0,375₁₀0,Y₂

Таким образом, 0,375₁₀ = 0,011₂

Перевод 0,Y_p0,Y₁₀, как и в случае натуральных чисел, сводится к вычислению значения формы в десятичной системе счисления. Например,

0,011₂ = 0·2^-1 + 1·2^-2 + 1·2^-3 = 0,25 + 0,125 = 0,375₁₀

Пример

Выполнить преобразование 5,3(3)₁₀X₃

Перевод целой части, очевидно, дает: 5₁₀ = 12₃. Перевод дробной части: 0,3(3)₁₀ = 0,1₃. Окончательно: 5,3(3)₁₀ = 12,1₃.

3.2.Общие сведения Восьмеричная система счисления

В восьмеричной системе счисления употребляются всего восемь цифр, т.е. эта система счисления имеет основание S = 8. В общем виде восьмеричное число выглядит следующим образом:

,

где .

Восьмеричная система счисления не нужна ЭВМ в отличие от двоичной системы. Она удобна как компактная форма записи чисел и используется программистами (например, в текстах программ для более краткой и удобной записи двоичных кодов команд, адресов и операндов). В восьмеричной системе счисления вес каждого разряда кратен восьми или одной восьмой, поэтому восьмиразрядное двоичное число позволяет выразить десятичные величины в пределах 0-255, а восьмеричное охватывает диапазон 0-99999999 (для двоичной это составляет 27 разрядов).

Поскольку 8=2³, то каждый восьмеричный символ можно представить трехбитовым двоичным числом. Для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную необходимо разбить это число влево (для целой части) и вправо (для дробной) от точки (запятой) на группы по три разряда (триады) и представить каждую группу цифрой в восьмеричной системе счисления. Крайние неполные триады дополняются необходимым количеством незначащих нулей.

Пример.

Двоичное число 10101011111101₍₂₎ записать в восьмеричной системе счисления.

Пример.

Двоичное число 1011.0101₍₂₎ записать в восьмеричной системе счисления.

Перевод из восьмеричной системы счисления в двоичную осуществляется путем представления каждой цифры восьмеричного числа трехразрядным двоичным числом (триадой).

Шестнадцатеричная система счисления

Эта система счисления имеет основание S = 16. В общем виде шестнадцатеричное число выглядит следующим образом:

,

где .

Шестнадцатеричная система счисления позволяет еще короче записывать многоразрядные двоичные числа и, кроме того, сокращать запись 4-разрядного двоичного числа, т.е. полубайта, поскольку 16=2⁴. Шестнадцатеричная система также применяется в текстах программ для более краткой и удобной записи двоичных чисел.

Для перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную необходимо разбить это число влево и вправо от точки на тетрады и представить каждую тетраду цифрой в шестнадцатеричной системе счисления.

Пример.

Двоичное число 10101011111101₍₂₎ записать в шестнадцатеричной системе.

Пример.

Двоичное число 11101.01111₍₂₎ записать в шестнадцатеричной системе.

Для перевода числа из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную, необходимо, наоборот, каждую цифру этого числа заменить тетрадой.

В заключение следует отметить, что перевод из одной системы счисления в другую произвольных чисел можно осуществлять по общим правилам, описанным в разделе “Двоичная система счисления”. Однако на практике переводы чисел из де­сятичной системы в рассмотренные системы счисления и обратно осуществляются через двоичную систему счисления.

Кроме того, следует помнить, что шестнадцатеричные и восьмеричные числа – это только способ представления больших двоичных чисел, которыми фактически оперирует процессор. При этом шестнадцатеричная система оказывается предпочтительнее, поскольку в современных ЭВМ процессоры манипулируют словами длиной 4, 8, 16, 32 или 64 бита, т.е. длиной слов, кратной 4. В восьмеричной же системе счисления предпочтительны слова, кратные 3 битам, например слова длиной 12 бит (как в PDP-8 фирмы DEC).