
- •1. Системы счисления
- •1.1. Позиционные системы счисления
- •1.2. Преобразование чисел из одной системы счисления
- •2. Двоичная арифметика
- •Проверка
- •3. Представление чисел в эвм
- •3.1. Формы представления чисел в эвм
- •Пример Представление чисел в нормализованной форме.
- •3.2. Целые беззнаковые двоичные числа
- •3.3. Целые знаковые двоичные числа
- •3. 4. Коды представления чисел в эвм
- •3.4.1. Прямой код
- •3.4.2. Обратный код
- •3.4.3. Дополнительный код
- •3.4.4. Прямой, обратный и дополнительный коды целых чисел в любой позиционной системе счисления
- •3.5. Сложение и вычитание чисел в обратном и дополнительном двоичных кодах
- •3.5.1. Сложение чисел в дополнительном коде
- •3.5.2. Сложение чисел в обратном коде
- •3.5.3. Расширение знака
- •3.5.4. Вычитание чисел в дополнительном коде
- •3.5. 5. Вычитание чисел в обратном коде
- •3.6.1. Сложение десятичных чисел в дополнительном коде
- •3.6.2. Сложение десятичных чисел в обратном коде
- •3.6.3. Вычитание десятичных чисел в дополнительном коде
- •3.6.4. Вычитание десятичных чисел в обратном коде
- •4. Двоичные коды
- •4.1. Взвешенные коды
- •4.1.1. Десятичное сложение в коде 8421
- •4.1.2. Десятичное вычитание в коде 8421
- •4.2. Невзвешенные коды
- •Пример. Кодовый набор Грея 1101101011 соответствует двоичному числу 1001001101.
- •Пример. Кодовый набор Грея 10111001 соответствует двоичному числу 11010001.
- •5. Обнаружение и исправление ошибок
- •5.1. Коды с обнаружением ошибок
- •5.2. Коды с исправлением ошибок
- •5.2.1. Основные принципы построения кодов Хэмминга с исправлением ошибок
- •5.2.2. Модификация метода четности-нечетности
- •6. Задачи для самостоятельного решения
- •6.1. Задачи для раздела 1
- •6.2. Задачи для раздела 2
- •6.3. Задачи для раздела 3
- •6.4. Задачи для раздела 4
- •6.5. Задачи для раздела 5
- •Литература
- •3.5. Сложение и вычитание чисел в обратном и дополнительном
Проверка
делимое =1*24 +0*23 +0*22 +1*21 + 1*20 +1*2-1 +1*2-2 +1*2-3 +1*2-4 =
= 19.9375
делитель =1*22 +1*21 + 1*20 +0*2-1 +1*2-2 = 7.25
частное = 1*21 + 1*20 +1*2-1 +1*2-2 = 2.75
Аналогично выполняются арифметические действия в системе счисления с любым основанием.
Составим таблицы сложения, вычитания и умножения в троичной системе счисления:
Таблица 4
+ |
0 |
1 |
2 |
|
- |
0 |
1 |
2 |
|
* |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
2 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1)0 |
|
1 |
1)2 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1)0 |
1)1 |
|
2 |
1)1 |
1)2 |
0 |
|
2 |
0 |
2 |
1)1 |
Примечание В таблице сложения 1) - единица переноса в старший разряд, в таблице вычитания 1) - единица заёма из старшего разряда, в таблице умножения - единица переноса в старший разряд.
Пример
1123 + 22113 101003 |
10213 - 1023 2123 |
10213 * 2013 + 1021 2112__ 2122213
|
20123│123__ -12_ 102.213 112 -101 110 -101 20 -12 1 |
3. Представление чисел в эвм
3.1. Формы представления чисел в эвм
В математике широко используются две формы записи чисел: естественная и нормальная.
Естественная форма. Число записывается в натуральном виде:
45670 - целое число;
0,0138 – правильная дробь;
7,128 –неправильная дробь.
Нормальная форма. Запись может быть различной в зависимости от ограничений, накладываемых на её форму.
645 = 6,45 102= 0,645 103= 645000 10-3
При естественном представлении чисел в ЭВМ устанавливаются длины разрядной сетки, а также целой и дробной частей. Распределение разрядов между целой и дробной частями не изменяется и остается постоянным независимо от величины числа. Поэтому эту форму называют представлением числа с фиксированной запятой.
В современных ЭВМ эта форма в основном используется для представления целых чисел. Так как числа бывают положительные и отрицательные, то один разряд отводится под знак, остальные образуют поле чисел. В знаковый разряд записывается информация о знаке числа (+ 0, - 1), знаковый разряд может быть расположен как в начале числа, так и в конце. Если поле включает n разрядов, диапазон представления целых чисел в этом случае ограничен значениями –(2 n -1) и (2n -1).
Представление числа в нормальной форме называют представлением числа с плавающей запятой. В нормальной форме запись числа имеет вид:
X=Sp q, (7)
где q – мантисса числа, Sp – характеристика числа, p – порядок числа, S – основание характеристики. Мантисса числа q представляет собой дробь со знаком, порядок числа p – целое число со знаком, S – основание системы счисления. Знак числа совпадает со знаком мантиссы.
Чтобы избежать неоднозначности представления чисел, используют так называемую нормализованную форму, для которой справедливо следующее условие:
S-1≤│q│< 1, (8)
где S – основание системы счисления.