Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Тема: системы счисления






 

Система счисления - совокупность приемов и правил для установления однозначного соответствия между любым числом и его представлением в виде некоторой совокупности знаков (символов). Запись числа в некоторой системе счисления называют кодом числа. Кратко число записывается следующим образом:

 

.

 

где: АКЭЧ - количественный эквивалент числа (А);

(anan-1….a2a1a0) - цифры из множества, с помощью которых можно представить число (А);

n - количество разрядов в числе.

Например:

456 = 4 5 6
разряды- 2-1-0

 

Отдельную позицию в изображении числа принято называть разрядом, а номер позиции - номером разряда. Число разрядов в записи числа называется разрядностью и совпадает с его длиной.

Тогда количественный эквивалент числа - (КЭЧ) - (А), заданного в определенной системе счисления, является некоторой функцией числовых эквивалентов всех его цифр, т.е.:

 

.

 

где: К(А) - количественный эквивалент числа (А);

К (аn) - максимальный количественный (числовой) эквивалент цифры числа (А), находящийся в крайнем левом разряде;

К (а0) - минимальный количественный (числовой) эквивалент цифры числа (А), находящийся в крайнем правом разряде;

 

Следовательно при любой конечной разрядной сетке КЭЧ (А) будет принимать в зависимости от количественных эквивалентов отдельных разрядов значения от К(А)min до К(А)max.

 

.

 

где: D - диапазон представимых чисел в определенной системе счисления;

К(А)(р)max - максимальный количественный эквивалент числа (А) по основанию (р);

К(А)(р)mіn - минимальный количественный эквивалент числа (А) по основанию (р).

 

Любая система счисления, предназначенная для практического использования, должна обеспечивать:

- возможность представления любого числа в заданном диапазоне чисел;

- однозначность представления;

- краткость и простоту записи чисел;

- легкость овладения системой, а также простоту и удобство оперирования ею.

 

2.1 Классификация систем счисления

 

В настоящее время различают позиционные и непозиционные системы счисления. Классификация систем счисления приведена на рис. 2.1.

 

 
 

 


Непозиционная система счисления: это такая система счисления, в которой каждой цифре на любом ее месте в записи числа однозначно соответствует один и тот же количественный эквивалент.

Наиболее известным примером такой системы является римская система счисления:

 

 

Десятичные числа:              
Римские цифры: I V X L C D M

 

В римской системе счисления несколько стоящих рядом одинаковых цифр суммируются:

 

XXX = X+X+X= 30(10).

 

Если рядом стоят разные цифры, причем младшая – справа от старшей, то они также суммируются:

 

XVI = X+V+I = 16(10).

 

Если же младшая цифра находится слева от старшей, то она вычитается из этой старшей цифры:

 

IX = X – I = 9(10).

 

Недостатки римской системы счисления заключаются в следующем:

- в пределе, теоретически, она имеет бесконечное количество цифр;

- арифметические действия над числами очень сложны;

- отсутствует цифра {0}.

Позиционная система счисления: это такая система счисления, в которой одной и той же цифре в зависимости от ее местоположения в записи числа соответствуют различные количественные эквиваленты. Наиболее известным примером такой системы является десятичная система счисления, например: цифры 1 и 2 в зависимости от местоположения этих цифр в числе изменяется значение самого числа:

 

Разряды: Десятки Единицы
Цифры:    

 

 

При таком положении цифр получается число двенадцать (12(10)).

Если поменять местами цифры 1 и 2:

 

Разряды: Десятки Единицы
Цифры:    

 

получается число двадцать один (21(10)).

Любое число в позиционной системе счисления может быть записано в виде:

 

. (2.4)

 

где - количественный эквивалент числа (А), состоящего из (n) цифр;

- цифра, ;

- основание системы счисления.

Правило: Количественный эквивалент числа в позиционной системе счисления равен сумме произведений количественных значений цифр и степеней основания, показатели которых равны номерам разрядов, причем нумерация разрядов начинается с (0).

Например: , n=4, p=10, тогда можно записать:

 

. (2.5)

 

тогда:

 

.

 

Однородность системы счисления означает, что во всех разрядах числа, записанного в такой системе, используют цифры из одного и того же множества.

Например, в обычной десятичной системе счисления во всех разрядах числа используются цифры из множества:

 

{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9},

в двоичной системе счисления используются цифры из множества:

 

{0, 1},

в троичной системе счисления используются цифры из множества:

{0, 1, 2},

 

в пятеричной системе счисления используются цифры из множества:

 

{0, 1, 2, 3, 4},

 

в восьмеричной системе счисления используются цифры из множества:

 

{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},

 

в шестнадцатеричной системе счисления при записи числа используются цифры и буквы:

 

{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}.

 

Если позиционная система счисления однородная с непосредственным представлением цифр и с естественным порядком весов, то любое число может быть представлено в виде суммы попарных произведений:

 

. (2.6)

 

где - количественный эквивалент числа (А);

- цифра,

- основание системы счисления.

s - количество разрядов в целой части числа слева от запятой;

m - количество разрядов в дробной части числа справа от запятой.

 

Исходя из выше сказанного можно записать:

 

.

 

или: .

 

Соответствие чисел в (10 - ой), (16 – ой), (8 – ой) и (2 – ой) системах счисления приведены в таблице:

 

Таблица - Соответствие чисел в (10 - ой), (16 - ой), (8 - ой) и (2 - ой) системах счисления

Десятеричная Х(10) Шестнадцатеричная Х(16) Восьмеричная Х(8) Двоичная Х(2)
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
  А    
  В    
  С    
  D    
  Е    
  F    

 

Помимо позиционных однородных систем известны также позиционные неоднородные (смешанные) системы счисления.

В таких системах цифры в разных разрядах могут принимать значения из различных множеств.

Задают неоднородные системы с помощью двухстрочных матриц вида:

 

. (2.7)

 

Здесь в первой строке матрицы указано число разрядов (ti), отводимых в (i-й) группе разрядов (i= ) представления числа для записи цифр по основанию (ki), которое указано во второй строке того же столбца.


Лекция №3 (90-минут)






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.