- •Обучающая программа Содержание
- •Понятие системы счисления
- •Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую
- •Из 16 в 8 и обратно
- •Из 10 в любую с.С.
- •Aрифметические операции в позиционных системах счисления
- •Сложение
- •Вычитание
- •Умножение
- •Деление
- •Машинное представление целых чисел
- •Задания по лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
Деление
Деление в любой позиционной системе счисления производится по тем же правилам, как и деление углом в десятичной системе. В двоичной системе деление выполняется особенно просто, ведь очередная цифра частного может быть только нулем или единицей.
Например:
1100.011 : 10.01=?
Результат 1100.011 : 10.01=101.1.
Машинное представление целых чисел
Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.
Целые числа без знака обычно занимают в памяти один или два байта и принимают в однобайтовом формате значения от 000000002 до 111111112 , а в двубайтовом формате — от 00000000 000000002 до 11111111 111111112.
Диапазоны значений целых чисел без знака
Формат числа в байтах |
Диапазон |
|
Запись с порядком |
Обычная запись |
|
1 |
0 ... 28–1 |
0 ... 255 |
2 |
0 ... 216–1 |
0 ... 65535 |
Примеры:
а) число 7210 = 10010002 в однобайтовом формате:
б) это же число в двубайтовом формате: 0000 0000 0100 1000
в) число 65535 в двубайтовом формате: 1111 1111 1111 1111
Целые числа со знаком обычно занимают в памяти компьютера один, два или четыре байта, при этом самый левый (старший) разряд содержит информацию о знаке числа. Знак “плюс” кодируется нулем, а “минус” — единицей.
Диапазоны значений целых чисел со знаком
Формат числа в байтах |
Диапазон |
|
Запись с порядком |
Обычная запись |
|
1 |
–27 ... 27–1 |
–128 ... 127 |
2 |
–215 ... 215–1 |
–32768 ... 32767 |
4 |
–231 ... 231–1 |
–2147483648 ... 2147483647 |
Рассмотрим особенности записи целых чисел со знаком на примере однобайтового формата, при котором для знака отводится один разряд, а для цифр абсолютной величины – семь разрядов.
В компьютерной технике применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком: прямой код, обратный код, дополнительный код. |
Задания по лабораторной работе
Запишите первые 20 целых чисел в десятичной, двоичной, троичной, пятеричной и восьмеричной системах счисления.
Какие целые числа следуют за числами:
а) 12; |
е) 18; |
п) F16; |
б) 1012; |
ж) 78; |
м) 1F16; |
в) 1112; |
з) 378; |
н) FF16; |
г) 11112; |
и) 1778; |
о) 9AF916; |
д) 1010112; |
к) 77778; |
c) CDEF16 ? |
Какой цифрой заканчивается четное двоичное число? Какой цифрой заканчивается нечетное двоичное число? Какими цифрами может заканчиваться четное троичное число?
Какое наибольшее десятичное число можно записать тремя цифрами:
а) в двоичной системе;
б) в восьмеричной системе;
в) в шестнадцатеричной системе?
В какой системе счисления справедливо следующее: ?
1) 20 + 25 = 100; 2) 22 + 44 = 110; 3) 34 + 21 = 111; 4) 45 + 54 = 200; 5) 45 + 15 = 100; 6) 30 + 25 = 100; 7) 33 + 44 = 110; 8) 34 + 25 = 111; 9) 50 + 54 = 200; 10) 45 + 25 = 100;
|
11) 20 + 45 = 200; 12) 22 + 44 = 120; 13) 34 + 21 = 100; 14) 45 + 54 = 200; 15) 45 + 25 = 100; 16) 40 + 25 = 100; 17) 66 + 40 = 220; 18) 34 + 35 = 111; 19) 50 + 54 = 200; 20) 45 + 25 = 120;
|
Пример: В какой системе счисления 21 + 24 = 100?
Решение. Пусть x — искомое основание системы счисления. Тогда 100x = 1 · x2 + 0 · x1 + 0 · x0, 21x = 2 · x1 + 1 · x0, 24x = 2 · x1 + 4 · x0. Таким образом, x2 = 2x + 2x + 5 или x2 - 4x - 5 = 0. Положительным корнем этого квадратного уравнения является x = 5. Ответ. Числа записаны в пятеричной системе счисления.
Десятичное число 59 эквивалентно числу 214 в некоторой другой системе счисления. Найдите основание этой системы.
Переведите числа в десятичную систему, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам):
вариант |
2 с.с. |
8 с.с. |
16 с.с. |
1 |
10110.112; |
51.78; |
A1.F16; |
2 |
101101.112; |
10.108; |
AB.C16; |
3 |
011100.0012; |
12.348; |
1010.A16; |
4 |
10001.102; |
13.48; |
А4.D16; |
5 |
110.1002; |
12.38; |
1DE.C816. |
6 |
11011111.12 |
56.78 |
8F.616; |
7 |
101110.112; |
54.78; |
A1B.C16; |
8 |
101110.1112; |
11.108; |
1910.A16; |
9 |
01011000.012; |
56.348; |
А7416; |
10 |
100001.102; |
1.778; |
9DEC.816. |
11 |
1101.1002; |
17.38; |
1АА.416; |
12 |
11000111.12 |
23.78 |
ABC.616; |
13 |
10110.1012; |
54.58; |
1090.616; |
14 |
10110100.112; |
12.408; |
2А3.416; |
15 |
10101100.0012; |
6.348; |
3А7.416; |
16 |
1100001.102; |
7.88; |
91EC.816. |
17 |
101011.1002; |
117.38; |
АCА.416; |
18 |
11100011.112 |
213.78 |
AB9.C16; |
Переведите числа из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам):
1) 12.510; 2) 22.910; 3) 8810; 4) 372.510; 5) 20612.510;
6) 22.510; 7) 82.910; 8) 8910; 8) 712.510; 10) 20812.810;
11) 79.510; 12) 97.910; 13) 88.810; 14) 392.510; 15) 9092.510;
16) 79.4510; 17) 947.910; 18) 188.810; 19) 1392.510; 20) 9092.510;
Переведите числа из двоичной системы в восьмеричную и шестнадцатеричную, а затем проверьте результаты, выполнив обратные переводы (по вариантам):
1 |
100111111011.101112; |
101111001110.0112; |
2 |
111010101110.111012; |
10111111110.11112; |
3 |
101110011011.001112; |
11000101011.0012. |
4 |
100111111011.1112; |
1111001110.0112; |
5 |
111010101111.1012; |
111111110111.12; |
6 |
10111001101.01112; |
110001010001.10012. |
7 |
10011111101.101112; |
10110011100.112; |
8 |
100111111011.101112; |
10111100111.00112; |
9 |
11101010111011.1012; |
10111111110.11112; |
10 |
1011100011001.112; |
11000101011.0012. |
11 |
100110011011.1112; |
101001110.0112; |
12 |
10101001.1111012; |
1001111101.1112; |
13 |
1000100110.101112; |
11000100011.0012. |
14 |
10011110.1101112; |
101011100.112; |
15 |
101110.0110101112; |
1100010100011.0012. |
16 |
1001111110.1101112; |
1011001110.0112; |
17 |
10011111101110.1112; |
101111001110.0112; |
18 |
1110101011101.11012; |
101111111101.1112; |
10. Переведите в двоичную и восьмеричную системы шестнадцатеричные числа (N- номер варианта Например 2N34= 21134 для N=11 ):
1) 2СE.N16; 2) 9FN4.1016; 3) ABCND.E16; 4) 1010N1.0116; 5) 1ABCN.9D16;
Для десятичных чисел 47 и 79 выполните цепочку переводов из одной системы счисления в другую.
Сложите числа, а затем вычтите и проверьте результаты (по вариантам):
1 |
10111.012 и 1110.1112; |
32278 и 22758; |
34A16 и 234F16; |
2 |
10111.012 и 1010.112; |
16658 и 3378; |
8761916 и 654.C16; |
3 |
1011.112 и 11.112; |
6758 и 31.468; |
A54.B16 и E16.F16; |
4 |
10111112 и 1112; |
178 и 17.78; |
E21.916 и F65.216. |
5 |
1010.11012 и 1110.01112; |
74478 и 334.58; |
13455.A16 и F23.216; |
6 |
101011.012 и 10010.112; |
23458 и 45378; |
154.A916 и 355.4C16; |
7 |
101100.112 и 11.0112; |
1758 и 23.668; |
A11.B16 и E1F16; |
8 |
101101.112 и 1001.12; |
11378 и 127.28; |
E13.916 и 236.F16. |
9 |
1011010.12 и 111001.112; |
231.78 и 31258; |
A916 и D4F.A16; |
10 |
1010110.12 и 11.0112; |
55.58 и 323.478; |
14A.916 и 9C16; |
11 |
10110.112 и 110.0112; |
4556.58 и 11.1268; |
A1B.516 и E1F.116; |
12 |
10110.112 и 10.112; |
134.178 и 5.578; |
E19.116 и F11.116. |
13 |
1010101.12 и 10112; |
523.58 и 334.78; |
AF1.B16 и E11.F16; |
14 |
101001.0112 и 10.112; |
3226.58 и 1441.68; |
E21.916 и F3.116. |
15 |
10100110.12 и 111.0112; |
5555.58 и 32478; |
1A.916 и 239.C16; |
16 |
101110.112 и 1110.0112; |
2565.58 и 1451.68; |
A12.B16 и E1F.3416; |
17 |
1011110.112 и 100.112; |
111278 и 5125.78; |
E19.216 и F43.116. |
18 |
101011101.12 и 100112; |
512358 и 3124.78; |
AF1.B16 и E1.F16; |
Выполните перемножение чисел (сделайте проверку, выполнив десятичные преобразования) (по вариантам):
1) 1112 и 101002; |
158 и 2108; |
1А16 и D3116; |
2) 10,112 и 1100,12; |
478 и 1028; |
F9E16 и 2А3016; |
3) 111,12 и 1100102; |
56,78 и 1018; |
D,116 и FFB,9216; |
4)100012 и 111110,112; |
16,548 и 30,018; |
ABC16 и A567816. |
5) 1112 и 1011002; |
158 и 1208; |
1А16 и D3116; |
6) 10,112 и 11100,12; |
478 и 728; |
F9E16 и 2А3016; |
7) 111,12 и 1100102; |
56,78 и 11018; |
D,116 и FFB,9216; |
8)100012 и 111110,112; |
16,548 и 130,018; |
ABC16 и A567816. |
9)111,12 и 10011102; |
56,78 и 1018; |
D,116 и FFB,9216; |
10)100012 и 11110,112; |
16,548 и 30,018; |
ABC16 и A567816. |
11) 1112 и 1010102; |
158 и 2108; |
1А16 и D3116; |
12) 10,112 и 1010,12; |
478 и 728; |
F9E16 и 2AА3016; |
13)111,12 и 10011102; |
56,78 и 718; |
D,116 и 1FFB,9216; |
14)100012 и 1110110,112; |
16,548 и 1130,018; |
ABC16 и 6A567816. |
15) 1112 и 10101102; |
158 и 12108; |
1А16 и 5D3116; |
16) 10,112 и 10010,12; |
478 и 1728; |
F9E16 и 42AА3016; |
17)111,12 и 10011102; |
56,78 и 4718; |
D,116 и 4FFB,9216; |
18)100012 и 1111010,112; |
16,548 и 4130,018; |
ABC16 и 4A567816. |
Расположите следующие числа в порядке возрастания (по вариантам):
1) 748, 1100102, 7010, 3816;
2) 6E16, 1428, 11010012, 10010;
3) 77.78, 1011111112, 2FF16, 50010;
4) 10010, 11000002, 6016, 1418;
5) 7418, 11000102, 70010, 30816;
6) 61E16, 11428, 110110012, 101010;
7) 77178, 1011111112, F.F16, 55.2010;
8) 120010, 11111000002, 61016, 1418.
9) 2348, 110011102, 17010, 23.816;
10) 61E16, 14128, 11111010012, 101010;
11) 7178, 1011111112, 2F16, 30010;
12) 30010, 11011100002, 5116, 1018;
13) 15010, 1100110002, 61016, 6418;
14) 3418, 1101100102, 70110, 89A16;
15) 2178, 1011111112, 2F16, 30010;
16) 33010, 111100002, 5116, 31018;
17) 15.810, 1100110111002, 61016, 36418;
18) 34.18, 1101100.102, 70.110, 89.A16;
