Системы счисления — презентация онлайн
1. Системы счисления
Несмотря на то, что 10-тичная СС имеет широкое распространение, ЭВМстроятся на двоичных элементах, т.к. реализовать элементы с 10 четко
различимыми состояниями сложно. Поэтому все фантастические возможности
вычислительной техники реализуются путем создания разнообразных
комбинаций сигналов высокого и низкого уровней (всего 2 типа сигналов),
которые условились называть «единицами» и «нулями». Возникает вопрос: «Как
же перевести числа, состоящие из 10 цифр (десятичная СС) в, например,
двоичную СС, в которой всего две цифры – единица и ноль».
Здесь и далее использованы материалы с сайта К.Ю. Полякова, представленные в
открытом доступе http://kpolyakov.spb.ru/school/ege.htm
Система счисления(СС) — это система записи чисел с помощью
определенного набора цифр (знаков).
CС называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различное
значение, в зависимости от места, которое она занимает в числе.
Например, десятичная СС является позиционной:
326
632
3 сотни 2 десятка 6 единиц
6 сотен 3 десятка 2 единицы
Римская СС является непозиционной, т.е. одна и та же цифра не меняет
своего значения в зависимости от места, которое она занимает в числе.
XVI
VIX
Десять Пять Единица
Пять Единица Десять
Количество различных цифр (знаков), используемых в позиционной СС для записи
чисел, называется основанием СС.
Недостаток непозиционных СС в том, что числа в них имеют слишком
громоздкий вид. Например число 3999 записывается как MMMCMXCIX.
Задание:
Какое основание у данных СС:
• {0, 1, 2, 3, 4}
• {0, 1}
• {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
Какие цифры используются в:
• троичной СС?
• семеричной СС?
• девятеричной СС?
Если основание используемой СС больше десяти, то для цифр вводят буквенное
обозначение.
Например, в шестнадцатеричной СС используется 16 цифр (знаков):
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.
У каждой буквы свой вес: A — 10, B — 11, C — 12, D — 13, E — 14, F — 15.
Задание:
Для десятичных чисел от 0 до 32 написать их аналог в разных СС: восьмеричной,
пятеричной, двоичной, шестнадцатеричной.
Задание:
Укажите какое число следует после числа:
• 100111 в двоичной СС
• 58 в девятеричной СС
• СF в шестнадцатеричной системе счисления
Укажите какое число предшествует числу:
• 100 в двоичной СС
• 2100 в четверичной СС
• 520 в восьмеричной СС
ДЗ: СистемыСчисления1.doc
До сих пор мы переводили числа из одной СС в другую по порядку,
одно за другим. Однако для больших чисел это невыполнимый
процесс. Для позиционных СС существуют методы перевода.
Итак…
Развёрнутая форма числа — это запись, которая представляет собой
сумму произведений цифр числа на основание СС в степени равной
значению позиции.
Например:
• 8527=8000+500+20+7=8*103+5*102+2*101+7*100
• 349,75=300+40+9+0,7+0,05==3*102+4*101+9*100+7*10-1+5*10-2
Задание:
Записать число 93567,341 в развёрнутом виде.
ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ ИЗ ПРОИЗВОЛЬНОЙ СС В ДЕСЯТИЧНУЮ
Для перевода числа из любой позиционной СС в десятичную необходимо
использовать развернутую форму числа, заменяя, если это необходимо,
буквенные обозначения соответствующими цифрами. Например:
11012=1·23+1·22+0·21+1·20=8+4+0+1=1310
537,428=5·82 + 3·81 +7·80 + 4·8-1 + 2·8-2=320+24+7+0,5+0,03125=355,5312510
A5F,416=10·162+5·161+15·160+4·16-1+8·16-2=2560+80+15+0,25=2655,2510
Задание:
Перевести числа из заданной СС в десятичную СС:
• 10011,1112
• 156,48
• AB9,312
ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ ИЗ ДЕСЯТИЧНОЙ СС В ПРОИЗВОЛЬНУЮ
Для перевода чисел из десятичной системы счисления в другую систему
счисления нужно переводить отдельно целую часть числа и дробную часть
числа.
ЦЕЛАЯ ЧАСТЬ ЧИСЛА переводится из десятичной СС в другую СС
последовательным делением числа на основание системы счисления в
которую осуществляется перевод до получения целого частного, меньшего,
чем основание СС. Результат записывается в обратном порядке, от
последнего частного к первому остатку.
Например:
Переведём число 11 из десятичной СС в двоичную СС:
1110=10112
Переведём число 122 из десятичной СС в восьмеричную СС:
12210=1728
Переведём число 500 из десятичной СС в шестнадцатеричную СС:
50010=1F416
Задание:
• Перевести число 159 из десятичной СС в двоичную СС.
• Перевести число 19673 из десятичной СС в шестнадцатеричную СС.
ДЗ: СистемыСчисления2_.doc
Для перевода ПРАВИЛЬНЫХ ДЕСЯТИЧНЫХ ДРОБЕЙ (вещественное число
с нулевой целой частью) в систему счисления с основанием s необходимо
данное число последовательно умножать на s до тех пор, пока в дробной
части не получится чистый нуль, или же пока не получим периодическую
дробь. Если при умножении получится число с целой частью, отличное от
нуля, то эту целую часть не учитывать (эта целая часть последовательно
зачисляется в результат).
Например:
Переведём число 0,125 из десятичной СС в двоичную СС:
0.12510=0.0012
Задание:
• Переведём число 0,0625 из десятичной СС в шестнадцатеричную
• Перевести число 0,375 из десятичной СС в восьмеричную СС.
• Перевести число 0,9375 из десятичной СС в восьмеричную СС.
• Перевести число 0,9375 из десятичной СС в шестнадцатую СС.
• Переведём число 0,3 из десятичной СС в восьмеричную.
В этом примере перевод нельзя сделать точно (убедитесь в этом сами).
Вспоминаем, что целую и дробную часть этого числа переводим
РАЗНЫМИ методами.
Для того, чтобы понять правильность перевода необходимо
сделать ПРОВЕРКУ, т.е. перевести, полученное в результате число
обратно в десятичную СС.
ДЗ: СистемыСчисления2.doc (1-6 номера)
Мы узнали как переводить числа в десятичную СС из любой позиционной СС и
обратно.
Задание:
Перевести число 345 из шестеричной СС в троичную.
Для этого необходимо сделать промежуточный перевод в десятичную СС.
3456=3·62+4·61+5·60=108+24+5=13710
13710=120023
Всегда ли нужен промежуточный перевод в десятичную СС? Оказывается, что
если системы счисления являются РОДСТВЕННЫМИ, то существует прямой
метод перевода между такими СС.
Родственные СС это такие СС, в которых основание одной СС является
степенью основания другой СС.
Например:
ДЗ: СистемыСчисления2.doc (7-9номера)
16-ая СС и 2-ая СС
9-ая СС и 3-ая СС
8-ая СС и 2-ая СС
ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ВОСЬМЕРИЧНОЙ СС В ДВОИЧНУЮ
Необходимо каждую цифру восьмеричного числа
заменить его триадой:
16,248=1110,01012
Незначащие нули слева от целых чисел и справа от дробей
не записываются.
ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ДВОИЧНОЙ СС В ВОСЬМЕРИЧНУЮ
Двоичное число разбивается на триады влево и вправо от
запятой и каждая группа представляется соответствующей
цифрой в восьмеричной СС.
1110,01012=16,248
8-ая СС 2-ая СС
0
000
1
001
2
010
3
011
4
100
5
101
6
110
7
111
ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНОЙ СС В ДВОИЧНУЮ
Необходимо каждую цифру шестнадцатеричного числа
заменить его тетрадой
7A,7E16=1111010,01111112
Незначащие нули слева от целых чисел и справа от дробей
не записываются.
ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ДВОИЧНОЙ СС В ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНУЮ
Двоичное число разбивается на тетрады влево и вправо от
запятой и каждая группа представляется соответствующей
цифрой в шестнадцатеричной СС.
1111010,01111112= 7A,7E16
16-ая СС 2-ая СС
0
0000
1
0001
2
0010
3
0011
4
0100
5
0101
6
0110
7
0111
8
1000
9
1001
A
1010
B
1011
C
1100
D
1101
E
1110
F
1111
Задание:
• Перевести число 154,64 из восьмеричной СС в двоичную и обратно.
• Перевести число 7F8,30E из шестнадцатеричной СС в двоичную и
обратно.
ДЗ: СистемыСчисления2.doc (7-13 номера)
Арифметические операции в различных СС
Просто забудьте, что у вас 10 цифр. И число 10 не всегда идет после 9!
Иногда 10 идет после 7, иногда после F, а иногда сразу после 1!
Задание:
• 4568+3258
• 1011111012+10111112
• FED16+A5916
• 1012*112
• 100012-11012
• 34215-3235
• 123416-ABC16
ДЗ: СистемыСчисления3. doc (1-6 номера)
Теперь Вы всё знаете о СС и можно прорешать
задачи в том формате, в котором они будут на
экзамене.
ДЗ: СистемыСчисления4.doc
Что такое шестнадцатеричная нумерация?
- Рахул Авати
Шестнадцатеричная система счисления с основанием 16. Ее можно использовать для представления больших чисел с меньшим количеством цифр.
В этой системе имеется 16 символов или возможных числовых значений от 0 до 9, за которыми следуют шесть буквенных символов — A, B, C, D, E и F. Эти символы используются для представления десятичных значений от 10 до 15 в одиночном разряде. биты.
Сравнение двоичной, десятичной и шестнадцатеричной нумерации Шестнадцатеричное объяснениеШестнадцатеричная, также известная как Base 16 или hex, — это одна из четырех систем счисления. Остальные три — десятичные (по основанию 10), двоичные (по основанию 2) и восьмеричные (по основанию 10).
Вот как выглядят десятичная и шестнадцатеричная системы для цифр от 0 до 15.
Десятичный | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Шестнадцатеричный | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | А | Б | С | Д | Е | Ф |
Шестнадцатеричная система содержит 16 последовательных чисел в качестве основных единиц, включая 0. Первые девять чисел (от 0 до 9) — это те же самые числа, которые обычно используются в десятичной системе. Следующие шесть двузначных чисел (от 10 до 15) представлены буквами от A до F. Вот как в шестнадцатеричной системе используются числа от 0 до 9.и заглавные буквы от A до F для обозначения эквивалентного десятичного числа.
В этой системе счисления каждая позиция цифры в 16 раз значительнее, чем цифра в предыдущей позиции. Шестнадцатеричный номер начинается с младшей значащей цифры справа. Числовое значение этого числа вычисляется путем умножения каждой цифры на значение ее позиции и последующего сложения произведений. Вот почему шестнадцатеричное число — это позиционное или взвешенное число 9.Система 0182.
Необходимость шестнадцатеричных чиселВ вычислительных системах двоичные строковые эквиваленты больших десятичных чисел могут стать довольно длинными. Когда речь идет о 16- или 32-битных числах, становится трудно читать и записывать их без ошибок.
Формат шестнадцатеричных чисел более компактен, чем двоичные числа, поскольку они могут представлять большие двоичные числа с меньшим количеством цифр. В результате их легче понять, чем длинные двоичные строки из 1 и 0.
Представление шестнадцатеричных чиселВ шестнадцатеричном формате четыре цифры двоичного числа могут быть представлены одной шестнадцатеричной цифрой. Разделение двоичного числа на 4-битные наборы означает, что каждый набор может иметь возможное значение от 0000 до 1111, допуская 16 комбинаций чисел от 0 до 15. При базовом значении 16 максимальное значение цифры равно 15.
Легко преобразовать двоичное число в шестнадцатеричное и наоборот. Вот как эти числа представлены в каждой системе:
Шестнадцатеричный номер | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
4-битное двоичное число | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 |
Шестнадцатеричный номер | 8 | 9 | А | Б | С | Д | Е | Ф |
4-битное двоичное число | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
Кроме того, цифры слева от шестнадцатеричной точки имеют веса 16 0 , 16 1 , 16 2 и так далее. Точно так же позиции справа имеют веса 16 -1 , 16 -2 и т. д.
Пример
Для представления десятичного числа 512 в шестнадцатеричном виде:
Десятичное значение = 512
512 = 2×16 2 +0x16 1 +0x160=200
Шестнадцатеричное значение = 200
Преобразование двоичных и десятичных чисел в шестнадцатеричные- Преобразование двоичного кода в шестнадцатеричный
Для преобразования двоичных чисел в шестнадцатеричные четыре двоичные цифры должны быть преобразованы или преобразованы в одну шестнадцатеричную цифру. Вот как работает преобразование:
- Разделить двоичное значение на группы по четыре, начиная с крайней правой цифры.
- Сопоставьте каждую группу из четырех с соответствующим шестнадцатеричным значением.
- Представляет исходное двоичное число в шестнадцатеричном формате.
Пример
Вот как преобразовать двоичное число 1011010101100001 в шестнадцатеричную форму:
Шаг 1: Разделите двоичное значение на группы по четыре.
1011 | 0101 | 0110 | 0001 |
Шаг 2: Замените каждый набор шестнадцатеричным значением.
1011 | 0101 | 0110 | 0001 |
Б | 5 | 6 | 1 |
Шаг 3: Представьте двоичный файл в шестнадцатеричном виде
1011010101100001 2 = B561 16
- Преобразование десятичного числа в шестнадцатеричное
Процесс преобразования десятичного числа в шестнадцатеричное прост, хотя шагов больше:
- Разделить десятичное число на 16.
- Запишите остаток в шестнадцатеричной форме.
- Разделить результат на 16.
- Повторяйте шаги 2 и 3, пока результат не будет равен 0,
Полученное шестнадцатеричное значение представляет собой последовательность остатков от последнего к первому.
Пример
Вот как преобразовать десятичное число 1128 в шестнадцатеричное:
Шаг 1: Разделите 1128 на 16, чтобы получить результат 70 и остаток 8.
Шаг 2: Разделите результат (70) на 16, чтобы получить новый результат 4 и остаток 6.
Шаг 3: Разделите результат (4) на 16, чтобы получить результат 0 и остаток 4.
Шаг 4: Представьте шестнадцатеричное число как последовательность остатков от последнего к первому.
1128 10 = 468 16
Шестнадцатеричные идентификаторыШестнадцатеричные числа обычно имеют префикс или суффикс с идентификаторами, чтобы избежать путаницы при чтении или записи и упростить отличить шестнадцатеричные числа от десятичных чисел.
Идентификатор | Применение | Пример |
% | Обычно используется в URL-адресах для указания символов, таких как пробелы | %2 |
# | Используется в языке HTML в качестве ссылки на цвет | #RR5687 |
0ч | Используется в программируемых графических калькуляторах | 0h7D |
\х | Используется в HTML, XML и других языках для выражения кодов управления символами | \x08: Возврат \x1B: Выход |
0x | Используется в UNIX и программировании на языке C | 0x54EF |
Также доступны другие идентификаторы; однако они обычно ограничены конкретными языками программирования и не могут использоваться взаимозаменяемо с другими языками.
Шестнадцатеричные приложенияШестнадцатеричная система счисления особенно полезна в компьютерном программировании и микропроцессорах. Разработчики используют его для описания цветов на веб-страницах, описания областей памяти для каждого байта, указания определенных символов и многого другого. Шестнадцатеричные числа также используются в микроконтроллерах для упрощения обработки данных и манипулирования ими. Другими возможными приложениями являются наука о данных и аналитика, машинное обучение и искусственный интеллект.
Шестнадцатеричные преимущества и недостатки Шестнадцатеричные числакомпактны и занимают меньше памяти, поэтому в компьютерных системах можно хранить больше чисел. Их небольшой размер также упрощает обработку ввода-вывода по сравнению с другими форматами нумерации. Поскольку легко преобразовать шестнадцатеричное число в двоичное и наоборот, система широко используется в компьютерном программировании. Также полезно представлять адреса памяти компьютера.
Одним из недостатков шестнадцатеричной системы счисления является сложность выполнения сложных математических операций, таких как умножение и деление. Шестнадцатеричные числа также труднее читать и записывать по сравнению с десятичными числами.
См. также: Аутентификация с общим ключом , Blowfish , сетевой пакет с прямым порядком байтов , глобально уникальный идентификатор , универсально уникальный идентификатор
Последнее обновление: июнь 2022 г.
Продолжить чтение о шестнадцатеричном формате- Объяснение двоичных и шестнадцатеричных чисел для разработчиков
- Используйте эти надстройки PowerShell, чтобы улучшить свой опыт
- Обработка данных с дискретизацией признаков, стандартизация
- Почему 8 примитивных типов данных Java не являются объектами
- Блокчейн: неизменяемый реестр для замены базы данных
сторонний файл cookie
Сторонний файл cookie — это файл cookie, который размещается на устройстве пользователя — компьютере, мобильном телефоне или планшете — веб-сайтом из домена, отличного от того, который посещает пользователь.
Сеть- инфракрасное излучение (ИК)
Инфракрасное излучение (ИК), иногда называемое просто инфракрасным, представляет собой область спектра электромагнитного излучения, в которой …
- BGP (протокол пограничного шлюза)
BGP (протокол пограничного шлюза) — это протокол, который обеспечивает глобальную систему маршрутизации в Интернете.
- CSU/DSU (блок обслуживания канала/блок обслуживания данных)
CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit) — аппаратное устройство размером примерно с модем. Он преобразует цифровые данные …
- NICE Framework (Национальная инициатива по обучению в области кибербезопасности Cybersecurity Workforce Framework)
The NICE Framework (National Initiative for Cybersecurity Education Cybersecurity Workforce Framework) является справочным ресурсом …
- черный список приложений (занесение приложений в черный список)
Занесение приложений в черный список — все чаще называемое занесением в черный список приложений — представляет собой практику сетевого или компьютерного администрирования, используемую . ..
- соковыжималка
Juice jacking — это эксплойт безопасности, в котором зараженная зарядная станция USB используется для компрометации устройств, которые к ней подключаются.
- Общепринятые принципы ведения учета (Принципы)
Общепринятые принципы ведения документации — это основа для управления записями таким образом, чтобы поддерживать …
- система управления обучением (LMS)
Система управления обучением представляет собой программное приложение или веб-технологию, используемую для планирования, реализации и оценки конкретной …
- Информационный век
Информационная эпоха — это идея о том, что доступ к информации и контроль над ней являются определяющими характеристиками нынешней эпохи …
- аутсорсинг процесса подбора персонала (RPO)
Аутсорсинг процесса найма (RPO) — это когда работодатель передает ответственность за поиск потенциальных кандидатов на работу .
Leave A Comment