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.