Слайд 1Лекция № 1.
Системы счисления
ИНФОРМАТИКА
Слайд 2Определение системы счисления
Определение № 1.
Набор символов, правил счета и записи
чисел в виде последовательности символов из этого набора образуют систему
счисления. Набор символов системы счисления называется алфавитом, а сами символы - цифрами.
Слайд 3Непозиционные системы счисления
Определение № 2.
В непозиционных системах счисления количественное значение
цифры зависит только от ее вида, а в некоторых непозиционных
системах счисления (например, римской) - от взаимного расположения цифр.
Слайд 4Позиционные системы счисления
Определение № 3.
В позиционных системах счисления вес цифры
в записи числа зависит от ее вида и от занимаемой
ею позиции. Позиции цифр в таких системах счисления называются разрядами.
Собственным весом цифры назовем значение одноразрядного числа записанного только с помощью этой одной цифры.
Слайд 5Основание системы счисления
Определение № 4.
Число q, равное количеству различных цифр
в алфавите позиционной системы счисления, называется основанием системы счисления.
В алфавите
арабской системы счисления q равно десяти, так как алфавит включает в себя десять различных чисел: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. В соответствии со значением основания арабскую систему счисления называют десятичной системой счисления.
Слайд 6Запись чисел с фиксированной точкой
Запись числа Nq в позиционной системе
счисления с основанием q и алфавитом А с фиксированной точкой
:
anan-1...а1ao . a-1a-2...a-m,
где an , an-1,..., a1, аo, a-1, a-2,..., a-m - цифры из алфавита А;
п. п - 1,..., 1, 0, -1,-2, ...,-т - номера разрядов.
Разделительная точка
Старший разряд
Младший разряд
Слайд 7Запись чисел с фиксированной точкой. Определения 5-7
5. Разряды с номерами,
которые больше или равны нулю, образуют целую часть числа. Разряды
с номерами, меньшими нуля, образуют дробную часть числа. В записи числа эти части числа отделяются разделительной (дробной) точкой.
6. Если дробная часть отсутствует, то число называют целым и опускают разделительную точку в записи числа.
7. Если отсутствует целая часть, то число называют правильной дробью и перед разделительной точкой записывают ноль.
Слайд 8Запись чисел с плавающей точкой
Запись числа Nq в позиционной
системе счисления с основанием q и алфавитом А с плавающей
точкой :
anan-1...а1ao . a-1a-2...a-m qk,
где an , an-1,..., a1, аo, a-1, a-2,..., a-m - цифры алфавита А;
п, п - 1,..., 1, 0, -1, -2, ..., -т - номера разрядов,
k – абсолютный порядок числа.
Пример: 0.035 1099 = 0.35 1098= 0.0035 10100.
Слайд 9Применение систем счисления в ЭВМ
Двоичная система счисления имеет алфавит, состоящий
только из двух цифр: 0 и 1.
Основанием двоичной системы
счисления является число два.
Восьмеричная система счисления имеет алфавит из восьми цифр:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Основанием восьмеричной системы является число восемь.
Десятичная система счисления имеет алфавит, состоящий только из десяти цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Основанием двоичной системы счисления является число десять.
Шестнадцатеричная система счисления имеет алфавит из шестнадцати цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f.
Основанием шестнадцатеричной системы счисления является число шестнадцать.
Слайд 10Запись чисел в системах счисления с основанием 2, 8. 10
и 16. Основная таблица.
Слайд 11Перевод чисел из одной СС в другую
СС
10
16
8
2
1
1
1
2
2
2
3
4
3
4
Слайд 12Пример перевода из двоичной СС
Выполнить перевод числа 1011012 из двоичной
системы счисления в десятичную систему счисления:
5 4 3 2 1 0
1011012 = 125 + 024 + 123 +122 + 021 +120 =
= 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 4510.
Слайд 13Проверка решения.
Перевод из десятичной СС в двоичную СС.
Проверим результат
перевода:
45:2 = 22 (1);
22:2 = 11 (0);
11:2 = 5 (1);
5:2
= 2 (1);
2:2 = 1 (0).
Запишем число в двоичной системе счисления:
4510 = 1011012.
Проверка подтверждает правильность решения.
Ответ: 1011012 = 4510.
Слайд 14Перевод из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную систему счисления
Выполнить
перевод числа 1dc16 из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную систему
счисления.
2 1 0
1dc16 = 1 162 + 13 161 +12 160 = 256+208+12 = 47610.
Проверим результат перевода:
1) 476:16 = 29 (12) (1210=С16);
2) 29:16 = 1 (13) (1310=d16).
Запишем число в шестнадцатеричной системе счисления: 47610= 1dc16. Проверка подтверждает правильность решения.
Ответ: 1dc16 = 47610.
Слайд 15Пример перевода чисел из двоичной СС в восьмеричную СС
Выполнить перевод
числа 1011112 из двоичной системы счисления в восьмеричную систему счисления:
Разобьем
исходную запись числа на триады двоичных разрядов:
101111 101 111.
Поставим в соответствие каждой триаде восьмеричную цифру:
1012 58;
1012 78.
Запишем число: 1011112 = 578.
Слайд 16Проверка решения.
Перевод из восьмеричной СС в двоичную СС
Проверим результат
перевода:
Поставим в соответствие каждой восьмеричной цифре триаду:
58 1012;
7
1112;
Запишем число: 578 = 1011112.
Проверка подтверждает правильность решения.
Ответ: 1011112 = 578.
Слайд 17Пример перевода дробных чисел
Перевести 17.9710 из десятичной системы
счисления в восьмеричную систему счисления
и обратно из полученного представления числа в десятичную систему счисления. Перевод производить с точностью до 3 знаков.
Сравнить результаты, полученные после «обратного» перевода в десятичную систему счисления с исходным десятичным числом. Определить относительную ошибку перевода.
Слайд 18Перевод дробного десятичного числа в восьмеричную систему
1. Выполним перевод числа 17.9710
в восьмеричную систему счисления.
1.1. Переводим целую часть числа:
1) 17 :
8 = 2 (1), 2 < 8 – конец перевода.
Итак, 1710 = 218
1.2. Переводим дробную часть числа:
1) 0.97 8 = 7.76 (7);
2) 0.76 8 = 6.08 (6);
3) 0.08 8 = 0.64 (0);
Итак, 0.9710 = 0.7608
Таким образом, 17.9710 = 21.7608
Слайд 19Перевод из восьмеричной в десятичную систему
Выполним перевод числа 21.7608
в десятичную систему счисления.
1 0 -1-2-3
21.7608 = 2
81 + 1 80 + 6 8-2 + 0.8-3 = 16 + 1 + 0.875 + 0.09375 + 0 = 17.9687510.
Запишем искомое число: 21.7608 = 17.9687510
Имеем: 17.970 ≠ 17.96875.
Слайд 20Определение относительной ошибки
Вычислим относительную ошибку e :