умножить исходное число F на основание системы q




2. выделить целую и дробную части произведения. Целая часть является старшим после запятой разрядом искомого числа. Считать дробную часть произведения исходным числом и повторить пункт 1.

Умножение продолжается до тех пор, пока дробная часть произведения не станет равной 0 или не будет достигнута требуемая точность числа.

ПРИМЕР: Переведем число 0,375 из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную.

в двоичную

в восьмеричную

 

 

в шестнадцатеричную

 

ПРИМЕР: Переведем число 0,6 из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную.

 

 

в двоичную

в восьмеричную:

в шестнадцатеричную:

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Переведите десятичную дробь в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.

Номер варианта Число Номер варианта Число
  0,12   0,51
  0,36   0,17
  0,42   0,83
  0,54   0,28
  0,67   0,49
  0,23   0,62
  0,76   0,31
  0,94   0,92

 

Для чисел, имеющих целую и дробную части, перевод из десятичной системы счисления в другую осуществляется отдельно для целой и дробной части.

 

ПРИМЕР: 53,37510 = 110 101,0112 = 65,38 = 35,616

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №1: Перевести десятичное число, указанное в варианте в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления аналогично данным примерам. Сделать проверку.

 

Номер варианта Число Номер варианта Число Номер варианта Число
  101,99   411,54   124,82
  153,61   102,58   152,34
  103,34   213,98   113,33
  112,69   142,23   104,43
  110,83   311,34   508,76
  121,71   111,62   115,97
  143,75   412,56   516,35
  211,28   122,74   123,31
  114,57   212,45   316,76
  125,52   312,84   144,64
  310,35   406,53   215,52
  151,66   411,33   314,73

 

5.3 Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему счисления

Для перевода восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему счисления каждая цифра заменяется эквивалентным двоичным числом.

ПРИМЕР: Перевести восьмеричное число 652,18 и шестнадцатеричное число 652,116 в двоичное.

652,18 = 110 101 010, 0012 652,116 = 0110 0101 0010, 000116

 

6 5 2 1 6 5 2 1

 

ПРИМЕР: Перевести шестнадцатеричное число 1А3,F16 в двоичное.

1А3,F16 = 1 1010 0011, 11112

 

1 А 3 F

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Перевести восьмеричное и шестнадцатеричное числа в двоичную систему счисления.

Номер варианта Число Номер варианта Число
  1538, 4D116   2438, C4F16
  4138, 13D716   1578, C1216
  3108, 1A816   5178, BF1016
  6208, 9AB16   7108, CE4516
  2618, F56116   3678, FF116
  5468, 8E416   4038, 12A716
  1658, CDE16   6348, AFE16
  7658, 12AA16   2378, 12B16

 

5.4 Перевод числа из двоичной системы счисления в восьмеричную или шестнадцатеричную

 

Для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную или шестнадцатеричную его нужно разбить влево и вправо от запятой на триады (для восьмеричной) или тетрады (для шестнадцатеричной), дополнив, если необходимо нулями, и каждую группу заменить соответствующей восьмеричной или шестнадцатеричной цифрой

 

ПРИМЕР: Перевести двоичное число 10010100010010,101 112 в восьмеричное и шестнадцатеричное.

 

10010100010010,101 112 = 010 010 100 010 010, 101 1102 = 2 2 4 2 2, 5 68

 

10010100010010,1011 12 = 0010 0101 0001 0010, 1011 10002 = 2 5 1 2, В816

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Переведите число из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы, аналогично приведенным примерам.

 

Номер варианта Число Номер варианта Число
  110010110010,1011   111000101001,001001
  100011010010,011011   100011110010,1001
  110010100110,100101   111000010101,011001
  100111001000,00110   101010100001,00111
  101100001110,100111   110011010101,1011
  110011000100,001001   101010001011,1001
  101000100111,100011   101100011100,001101
  101100001101,001101   101000011111,11001

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2: Перевести восьмеричное и шестнадцатеричное числа в двоичную систему счисления.

Номер варианта Число Номер варианта Число
  22438, C44F16   23538, 4DE116
  13578, C11216   41738, 13D7716
  45178, BF21016   34108, 12A816
  37108, CE64516   62608, 9A7B16
  73678, FF6116   26318, F5A6116
  43038, 124A716   53468, 8E5416
  65348, A6FE16   12658, CD2E16
  24378, 1271B16   76358, 122AA16
  13628, F46516   74318, 1AA316
  42018, 104A716   54318, 1372B16
  63318, A63E16   63428, F16516
  54338, 27CB16   62218, 101A716
  63078, 123A16   33718, A62E16
  54438, A43F16   17238, 12A716
  43518, C03216   16358, F2A616
  65118, B621016   43428, 8E7416
  77408, C46416   32628, CD5E16
  42138, 544F16   36228, 7E7916

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 3: Перевести двоичное число в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления, разбив их на триады и тетрады соответственно.

 

Номер варианта Число Номер варианта Число
  10110010101,1011011   10000010101,1001001
  11100101010,1010011   11111001011,00011
  10010001100,100101   10010001010,01011101
  10110100010,1101101   10011111100,101011
  11010100100,001101   11011100001,110011
  10001010100,00111   10011111000,0010101
  10111010100,01001   11000010110,1010111
  11100101001,110101   10000111111,101101
  10001111011,100101   10101010001,1001101
  10111010101,1001101   10111000111,011001
  11000000011,100111   10000001111,100101
  10000011101,0010101   11111000001,0011001
  10001111100,11011   10000111110,1001001
  10101010000,11101   10011110101,011101
  10011110101,101111   11110011111,0110111
  10101000001,100001   10011111001,01101111
  11001111001,01101   10110000011,1010011
  10110000111,101001   10011111100,01000111

 

6 Арифметические операции в позиционных системах счисления

 

Во всех позиционных системах счисления арифметические операции выполняются так же, как и в десятичной системе – сложение, вычитание и умножение – столбиком, деление – углом. Для каждой системы счисления существуют свои таблицы сложения и умножения.

6.1 Сложение

Таблицы сложения составляются с помощью Правила Счета.

Сложение в двоичной системе

+ 0 1
  0 1 1 10

Сложение в восьмеричной системе

+ 0 1 2 3 4 5 6 7  
  0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 10 2 3 4 5 6 7 10 11 3 4 5 6 7 10 11 12 4 5 6 7 10 11 12 13 5 6 7 10 11 12 13 14 6 7 10 11 12 13 14 15 7 10 11 12 13 14 15 16

Сложение в шестнадцатеричной системе

+                     A B C D E F
                      A B C D E F
                    A B C D E F  
                  A B C D E F    
                A B C D E F      
              A B C D E F        
            A B C D E F          
          A B C D E F            
        A B C D E F              
      A B C D E F                
    A B C D E F                  
A A B C D E F                    
B B C D E F                     1A
C C D E F                     1A 1B
D D E F                     1A 1B 1C
E E F                     1A 1B 1C 1D
F F                     1A 1B 1C 1D 1E

 

При сложении цифры суммируются по разрядам, и, если при этом возникает переполнение, то разряд переносится влево.

 

ПРИМЕР1: Сложить числа 14 и 7 в различных позиционных системах счисления.

Десятичная: 1410 + 710 Двоичная: 1 1102 + 1112 Восьмеричная: 168 + 78

 

 

Шестнадцатеричная: Е16 + 716

 

Ответ: 14 + 7 = 2110 = 10 1012 = 258 = 1516

 

Проверка. Преобразуем полученные двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные суммы в десятичные:

10 1012 = 1 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 2110

258 = 2 x 81 + 5 x 80 = 16 + 5 = 2110

1516 = 1 x 161 + 5 x 160 = 16 + 5 = 2110

 

ПРИМЕР 2: Сложить числа 15, 6 и 4 в различных позиционных системах счисления.

Десятичная:1510 + 610 + 410 Двоичная: 1 1112 + 1102 + 1002

 

 

Восьмеричная: 178 + 68 + 48 Шестнадцатеричная: F16 + 616 + 416

 

Ответ: 1510 + 610 + 410 = 2510 = 11 0012 = 318 = 1916

Проверка. Преобразуем полученные двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные суммы в десятичные:

11 0012 = 1 x 24 + 1 x 23 + 0 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 2510

318 = 3 x 81 + 1 x 80 = 24 + 1 = 2510

1916 = 1 x 161 + 9 x 160 = 16 + 9 =2510

ПРИМЕР3: Сложить числа 41,5 и 31,75 в различных позиционных системах счисления.

Десятичная: 41,510 + 31,7510 Двоичная: 101 001,1 + 11 111,11

 

 

Восьмеричная: 51,48 + 37,68 Шестнадцатеричная: 29,816 + 1F,C16

 

 

Ответ: 41,510 + 31,7510 = 73,2510 = 1 001 001,012 = 111,28 = 49,416

Проверка. Преобразуем полученные двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные суммы в десятичные:

1 001 001,012 = 1x26 + 0x25 + 0x24 + 1x23 + 0x22 + 0x21 + 1x20 + 0x2-1 + 1x 2-2 =

= 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 + 0 + 1/4 =

= 73,2510

111,28 = 1 x 82 + 1 x 81 + 1 x 80 + 2 x 8-1 = 64 + 8 + 1 + 2/8 = 73,2510

49,416 = 4 x 161 + 9 x 160 + 4 x 16-1 = 64 + 9 + 4/16 = 73,2510

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Сложить числа в различных позиционных системах счисления, аналогично примеру 1.Сделать проверку.

 

Номер варианта Числа Номер варианта Числа
  18 и 56   49 и 39
  34 и 12   27 и 58
  63 и 34   76 и 26
  48 и 14   14 и 79
  25 и 23   82 и 17
  72 и 41   57 и 34
  52 и 23   36 и 47
  85 и 23   68 и 16

 

6.2 Вычитание

Рассмотрим приемы вычитания в различных позиционных системах счисления на примерах.

ПРИМЕР1: Вычтем единицу из чисел 1010, 102, 108 и 1016.

Десятичная: 1010 – 110 Двоичная: 102 – 12 Восьмеричная: 108–18

 

Шестнадцатеричная:

 

 

 

ПРИМЕР2: Вычтем единицу из чисел 1002, 1008 и 10016.

Двоичная: 1002 – 12 Восьмеричная: 1008 – 18Шестнадцатеричная: 10016 – 116

 

 

ПРИМЕР3: Вычтем число 49,75 из числа 51,25 в различных позиционных системах счисления.

Десятичная: 51,2510 -49,7510 Двоичная:110011,012 –110001,112

 

Восьмеричная: 63,28– 61,68 Шестнадцатеричная: 33,416 – 31,С16

 

Ответ: 51,2510 - 49,7510 = 1,510 =1,12 = 1,48 = 1,816

Проверка. Преобразуем полученные двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные разности в десятичные:

1,12 = 1 x 20 + 1 x 2-1 = 1 + Ѕ = 1,510

1,48 = 1 x 80 + 4 x 8-1 = 1 + 4/8 = 1 + Ѕ = 1,510

1,816 = 1 x 160 + 8 x 16-1 = 1 + 8/16 = 1 + Ѕ = 1,510

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Вычесть числа в различных позиционных системах счисления. Сделать проверку.

Номер варианта Числа Номер варианта Числа
  49 и 39   98 и 56
  67 и 58   31 и 19
  98 и 56   83 и 39
  34 и 12   48 и 14
  63 и 35   65 и 28
  41 и 14   83 и 49
  85 и 23   52 и 23
  72 и 48   45 и 29

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1: Найти сумму и разность чисел, аналогично предыдущим примерам. Сделать проверку.

 

Номер варианта Число Номер варианта Число
  90,5 и 16,28125   76,25 и 38,375
  56,5625 и 16,5   65,25 и 29,28125
  75,625 и 36,5   83,75 и 42,125
  49,25 и 28,53125   54,3125 и 19,375
  84,375 и 23,5   57,125 и 23,25
  59,125 и 33,0625   71,375 и 39,0625
  44,28125 и 28,375   96,53125 и 53,125
  68,0625 и 42,375   32,125 и 29,0625
  81,28125 и 20,25   75,28125 и 34,125
  46,75 и 28,3125   86,125 и 43,28125
  96,25 и 12,5   56,25 и 17,375
  52,0625 и 11,125   69,28125 и 23,5
  61,125 и 49,75   72,25 и 59,0625
  62,5625 и 38,375   87,0625 и 49,375
  77,5625 и 35,5   41,375 и 19,53125
  67,25 и 36,53125   74,28125 и 32,75
  54,625 и 23,0625   82,25 и 44,125
  64,125 и 27,375   98,0625 и 52,5

 

 

6.3 Прямой, обратный и дополнительный двоичные коды

 

В компьютерной арифметике, которая базируется на двоичной системе счисления, операция «вычитания» заменяется операцией «сложения».

Рассмотрим, как это происходит.

Для хранения целых чисел в памяти ЭВМ выделяется фиксированное число двоичных разрядов – бит. Рассмотрим 8 – и битовое представление числа. Каждый бит нумеруется «слева – направо» от 0 до 7.

вес разряда   нумерация бит в байте

 

  26 25 24 23 22 21 20

7 6 5 4 3 2 1 0

 

Старший бит – седьмой – используется для знака числа: 0 – это положительное число, 1 – отрицательное.

Если в 6-и разрядах байта поместить абсолютное значение числа, а в 7-ом бите установить его знак (0 или 1), то полученное представление числа называется прямым двоичным кодом.

Если в прямом коде число представлено как отрицательное (7-ой бит равен 1), то в числе инвертируются [2] все разряды, кроме знакового. Такое представление числа называется обратный двоичный код.

После прибавления к обратному коду 1 получается дополнительный двоичный код.

Использование дополнительного двоичного кода позволяет создавать схемы, выполняющие вычитание, умножение и деление посредством операции сложения.

Рассмотрим на примерах операцию вычитания для 8-и битовых чисел.

ПРИМЕР1: Вычесть число 3 из 5 (1012 – 0112).

· Запишем абсолютное значение числа -3 в байте

               

 

· В знаковый – седьмой – бит запишем признак отрицательности числа 1 и получим прямой двоичный код числа -3.

               

 

· Инвертируем все разряды в числе, кроме знакового

               

Получим обратный двоичный код числа -3.

 

· Прибавим к обратному коду единицу

               

Получим дополнительный двоичный код числа -3.

· Сложим число 5 и дополнительный двоичный код числа -3

Получили число 0102 = 210.

Ответ: 1012 – 0112 = 0102

Проверка: Сделаем проверку, преобразуя двоичные числа к десятичному виду:

510 – 310 = 210

ПРИМЕР2: Вычесть число 49 из 63

· Прямой двоичный код числа -49

               

 

· Инверсный код числа -49

               

 

· Дополнительный код числа -49

               

 

· Сложим число 63 и дополнительный код числа -49

Получили число 11102 = 1410

Ответ: 11 11112 – 11 00012 = 11102

Проверка: 6310 – 4910 = 1410

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Используя схемы примера 1 или 2, сделайте вычитание целых чисел, используя дополнительный двоичный код.

 

Номер варианта Число Номер варианта Число
  81 и 17   64 и 32
  42 и 18   51 и 28
  42 и 36   92 и 48
  61 и 28   67 и 29
  74 и 28   82 и 29
  62 и 39   53 и 29
  43 и 28   83 и 38
  78 и 49   68 и 29

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2. Используя схемы примера 1 или 2, сделайте вычитание целых чисел, используя дополнительный двоичный код.

Номер варианта Число Номер варианта Число
  74 и 32   91 и 16
  61 и 28   52 и 19
  82 и 48   72 и 36
  57 и 19   41 и 28
  52 и 29   84 и 29
  73 и 39   52 и 33
  93 и 58   41 и 28
  38 и 29   68 и 49
  75 и 36   81 и 27
  81 и 43   43 и 28
  56 и 19   91 и 12
  61 и 23   52 и 19
  72 и 53   61 и 48
  81 и 43   63 и 38
  41 и 29   72 и 35
  74 и 38   63 и 36
  81 и 49   54 и 29
  91 и 52   62 и 27

6.4 Умножение

При умножении многозначных чисел в различных позиционных системах счисления используется обычный алгоритм перемножения чисел в столбик. Результаты умножения и сложения однозначных чисел берутся из таблиц умножения и сложения соответствующей системы счисления.

Умножение в двоичной системе

*    
     
     

 

Умножение в восьмеричной системе

 

*                
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

 

Умножение в шестнадцатеричной системе

*                   A B C D E F
                    A B C D E F
          A C E           1A 1C 1E
        C F       1B 1E       2A 2D
      C       1C       2C       3C
    A F     1E     2D     3C     4B
    C     1E   2A     3C     4E   5A
    E   1C   2A     3F   4D   5B    
                               
      1B   2D   3F     5A   6C   7E  
A A   1F     3C     5A   6E     8C  
B B     2C     4D     6E     8F 9A A5
C C       3C       6C       9C A8 B4
D D 1A       4E 5B       8F 9C A9 B6 C3
E E 1C 2A           7E 8C 9A A8 B6 C4 D2
F F 1E 2D 3C 4B 5A         A5 B4 C3 D2 E1

 

 

ПРИМЕР1: Перемножим числа 7 и 4 в различных системах счисления.

 

Десятичная: 710 x 410 Двоичная: 1112 x 1002 Восьмеричная: 78 x 48

 

 

Шестнадцатеричная: 716 x 416

 

 

Ответ: 7 x 4 = 2810 = 11 1002 = 348 = 1C16

Проверка: Преобразуем полученные произведения к десятичному виду:

11 1002 = 1 x 24 + 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 +0 x 20 = 16 + 8 + 4 + 0 + 0 = 2810

348 = 3 x 81 + 4 x 80 = 24 + 4 = 2810

1C16 = 1 x 161 + C x 160 = 16 + 12 = 2810

ПРИМЕР2: Перемножим числа 123 и 15 в различных системах счисления.

Десятичная: 12310x1510 Двоичная: 11110112x 11112 Восьмеричная: 1738 x 178

 

 

 

Шестнадцатеричная: 716 x 416

 

 

Ответ: 123 x 15 = 184510 = 11 100 110 1012 = 34658 = 73516

Проверка: Преобразуем полученные произведения к десятичному виду:

111001101012=1x210+1x29+1x28+0x27+0x26+1x25+1x24+0x2 3+1x22+0x21+1x20

=1024 +512 + 256 + 0 + 0 + 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1

= 184510

34658 = 3 x 83 + 4 x 82 + 6 x 81 + 5 x 80 = 1536 + 256 + 48 + 5 = 184510

73516 = 7 x 162 + 3 x 161 + 5 x 160 = 1792 + 48 + 5 = 184510

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. Сделайте умножение целых чисел в различных системах счисления.

Номер варианта Число Номер варианта Число
  47 и 23   56 и 26
  26 и 82   68 и 43
  82 и 28   56 и 52
  67 и 27   67 и 34
  52 и 39   28 и 54
  83 и 29   51 и 83
  39 и 82   49 и 79
  87 и 49   34 и 78

6.5 Деление

Деление в любой позиционной системе счисления производится по тем же правилам, как и в десятичной системе. В двоичной системе очередная цифра частного может быть или нулем или единицей.

ПРИМЕР1: Разделим число 42 на число 6 в различных системах счисления.

Десятичная: 4210: 610 Двоичная: 101 0102: 1102 Восьмеричная: 528: 68

 

Шестнадцатеричная: 2А16: 616

 

 

Ответ: 42: 6 = 710 = 1112 = 78 = 716

Проверка: Преобразуем полученные частные к десятичному виду:

1112 = 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 = 4 + 2 + 1 = 710

78 = 7 x 80 = 710

716 = 7 x 160 = 710

ПРИМЕР2: Разделим число 246 на число 41 в различных системах счисления.

Десятичная:24610:4110 Двоичная:111101102: 1010012 Восьмеричная: 668:518

 

 

Шестнадцатеричная: F616: 2916

 

 

Ответ: 246: 41 = 610 = 1102 = 68 = 616

Проверка: Преобразуем полученные частные к десятичному виду:

1102 = 1 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 4 + 2 + 0 = 610

68 = 6 x 80 = 610

616 = 6 x 160 = 610

 

ПРИМЕР3: Разделим число 54 на число 12 в различных системах счисления.

Десятичная: 5410: 1210 Двоичная: 110 1102: 1 1002 Восьмеричная: 668: 148

 

Шестнадцатеричная: 3616: C16

 

Ответ: 54: 12 = 4,510 = 100,12 = 4,48 = 4,816

Проверка: Преобразуем полученные частные к десятичному виду:

100,12 = 1 x 22 + 0 x 21 + 0 x 20 + 1 x 2-1 = 4 + 0 + 0 + Ѕ = 4,510

4,48 = 4 x 80 + 4 x 8-1 = 4 + 1/8 = 4,510

4,816 = 4 x 160 + 8 x 16-1 = 4 + 8/16 = 4,510

ЗА



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: