- •Информатика (Часть -1)
- •Информатика (Часть -1)
- •Содержание
- •Введение
- •1. Информация и информатика
- •Список вопросов для повторения материала раздела
- •2. Информационные процессы в системах управления
- •3. История развития информационных процессов
- •Вопросы для повторения
- •4. Меры и единицы измерения информации
- •4.1. Мера информации синтаксического уровня
- •4.2. Меры информации семантического уровня
- •4.3. Меры информации прагматического уровня
- •4.4. Достоверность информации
- •5.1. Системы счисления
- •5.2. Перевод чисел в системах счисления
- •5.2.1. Перевод двоичных чисел в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления
- •5.2.2. Перевод чисел из восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления в двоичную систему счисления
- •5.2.3. Перевод чисел в десятичную систему счисления
- •5.2.4. Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием q
- •5. 2.5. Перевод дробных чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с произвольным основанием
- •5.3. Представление числовой информации в памяти эвм
- •5.3.1. Хранение в эвм целых неотрицательных чисел
- •5.3.2. Представление целых отрицательных чисел
- •5.3.3. Хранение в эвм дробных чисел
- •Вопросы для повторения
- •5.4. Кодирование символьной и графической информации
- •5.4.1. Кодирование символьной информации
- •5.4.2. Кодирование звуковой и видеоинформации
- •Вопросы и задачи для повторения
- •6. Выполнение арифметических операций над числами в различных системах счисления
- •6.1. Выполнение сложения
- •6.2. Выполнение вычитания
- •Так как 1001011001 меньше числа 1011000111, то вычитание произведем из числа 1011000111. Вычтем из него число 1001011001, а к разности припишем знак «-»:
- •6.3. Выполнение умножения
- •6.4. Выполнение деления
- •6.5. Использование дополнительного кода
- •6.6. Выполнение операций при использовании формата хранения с плавающей точкой
- •Вопросы и задачи для повторения материала
- •Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-фз Об информации, информационных технологиях и о защите информации.
6.4. Выполнение деления
Для того, чтобы разделить одно двоичное число не другое необходимо записать числа также как записываются числа при делении в десятичной системе счисления (уголком). Далее выполняются действия:
-
Просматриваем делимое слева направо, начиная со старшего разряда, и определим минимальную по длине последовательность нулей и единиц, из которой можно образовать число не меньшее, чем делитель.
-
Запишем под образованным числом делитель таким образом, чтобы младший разряд делителя располагался под младшим разрядом образованного числа.
-
Выполним вычитание, т.е. из образованного числа вычтем делитель и найдем разность.
-
В область частного запишем единицу. Если в области частного имеется последовательность цифр, то единица приписывается справа к последовательности цифр, размещенной в области частного.
-
Припишем справа к полученной разности разряд делимого расположенный за образованным числом. Если такой разряд отсутствует, то деление закончено и образованное из разности и возможно приписанных ранее разрядов делимого число является остатком от деления. Если разряд делимого можно приписать к разности, то возможны два случая:
5.1. Образованное число меньше делителя. В этом случае в область частного необходимо справа приписать ноль и повторить шаг 5.
5.2. Образованное число больше или равно делителя. В этом случае следует вновь выполнить шаги 2, 3, 4, 5.
Пример 6.5. Выполним деление двоичного числа 1001011001 на двоичное число 100100:
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
6 |
0 |
110 |
3 |
6 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
5 |
7 |
6 |
1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
Таким образом, частным отделения будет являться число 10000, а остатком – число 11001.
6.5. Использование дополнительного кода
Как было показано, отрицательные числа хранятся в памяти ЭВМ в дополнительном двоичном коде со знаковым разрядом. Вычитание неотрицательных двоичных чисел рассматривается как сложение положительного числа с отрицательным числом, представленным в дополнительном коде, и выполняется по правилам сложения двоичных чисел.
Если при сложении возникает перенос из старшего разряда, что не приводит к искажению результата.
Порядок выполнения вычитания двух чисел с использованием представления вычитаемого в дополнительном коде:
-
Переведем в двоичную систему счисления исходные десятичные числа.
-
Определим количество двоичных разрядов найденных двоичных чисел и обозначим эти величины через k1 и k2.
-
Найдем минимальное количество разрядов, необходимое для выполнения вычитания и для представления вычитаемого в дополнительном коде:
k=max(k1+1,k2+1).
-
Найдем k- разрядный дополнительный код вычитаемого.
-
Выполним сложение в двоичной системе счисления прямого кода уменьшаемого и дополнительного кода вычитаемого. Знаковые разряды сложим как обычные разряды чисел. Единицу переноса из знакового разряда отбросим. Если в знаковом разряде находится ноль, то разность неотрицательное число и записана в прямом коде. Если в знаковом разряде единица, то разность отрицательное число и записано в дополнительном коде.
Рассмотрим примеры операций вычитания, сложения положительного и отрицательного двоичных чисел.
Пример 6.6. Сложить число 17563 с числом -1594 в двоичной системе счисления
Единица переноса |
|
11000001100111100 |
||
1-е слагаемое |
+ |
756310 |
= |
01000100100110112 |
2-е слагаемое |
-159410 |
= |
11111001110001102 |
|
Результат |
|
1596910 |
= |
00111110011000012 |
Пример 6.7. Сложить число 1594 с числом -17563 в двоичной системе счисления
Единица переноса |
|
0111110011000000 |
||
1-е слагаемое |
+ |
159410 |
= |
00000110001110102 |
2-е слагаемое |
-1756310 |
= |
10111011011001012 |
|
Результат |
|
-1596910 |
= |
11000001100111112 |