МУ к практическим работам. МУ к практическим работам Архитектура КС. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Архитектура компьютерных систем

• Название: Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Архитектура компьютерных систем
• Анкор: МУ к практическим работам
• Дата: 23.12.2019
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: МУ к практическим работам Архитектура КС.docx
• Тип: Методические указания; #101793
• страница: 3 из 6

Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления

Перевод чисел из десятичной системы счисления в восьмеричную или шестнадцатеричную производится аналогично переводу в двоичную, но при использовании соответствующего основания.
Пример: 58,32₍₁₀₎ = 72,243₍₈₎

58 / 8 = 7 остаток (2) 0,32 * 8 = 2,56 целое (2)

7 / 8 = 0 (7) 0,56 * 8 = 4,48 (4)

0,48 * 8 = 3,84 (3)

Взаимное преобразование двоичных, восьмеричных и шестнадцатеричных чисел

Для этого необходимо воспользоваться Таблицей 3.1, где расписаны значения десятичных чисел от 0 до 15 в различных системах счисления.

Для перевода целого двоичного числа в восьмеричное необходимо разбить его справа налево на группы по три цифры (двоичные триады), а затем каждой группе поставить в соответствие ее восьмеричный эквивалент.

Например: 11011001₍₂₎ = 11 011 001₍₂₎ = 331₍₈₎

Для перевода двоичного числа в шестнадцатеричное необходимо произвести разбиение на двоичные тетрады.

Для перевода дробных частей двоичных чисел аналогичное разбиение на триады или тетрады производится от точки (запятой) вправо с дополнением недостающих последних нулей.

Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичные производится обратным путем – сопоставлением каждому знаку числа соответствующей тройки или четверки двоичных цифр.

Двоично-десятичная система счисления

В данной системе счисления все десятичные числа отдельно кодируются четырьмя двоичными цифрами в соответствии с таблицей 1 и в таком виде записываются последовательно друг за другом.

Например: 9703(10) = 1001 0111 0000 0011

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. 
   Изучить теоретические сведения по теме.
   
2. 
   Выполнить задания по вариантам с помощью ПК (варианты заданий представлены ниже).
   

Оформить отчет по лабораторной работе и сдать преподавателю в соответствии с графиком.
2. Задания и порядок их выполнения
Задание 1. Выполнить перевод целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:

2610	2710	2810	2910	3010	3110	4210	4310	4410	4510
4610	4710	5810	5910	6010	6110	6210	6310	7410	7510
7610	7710	7810	7910	9010	9110	9210	9310	9410	9510

Задание 2. Выполнить перевод правильных дробей из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:

0,2510	0,12510	0,3410	0,3710	0,3910	0,4110	0,4410	0,4910
0,5210	0,5610	0,5910	0,6110	0,6210	0,6310	0,6810	0,6910
0,7310	0,7610	0,7910	0,8210	0,8410	0,8510	0,8610	0,8910
0,9110	0,9310	0,9410	0,9510	0,9610	0,9910

Задание 3. Выполнить перевод вещественных чисел из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:

106, 12510	107,45610	108,37510	109,37710	110,37810
111,37910	122,38110	123,38210	124,38310	125,38410
126,38510	127,38610	138,38710	139,38810	140,38910
141,39110	142,39310	143,39410	154,39510	155,39610
156,39110	157,39210	158,39310	159,39410	170,39510
171,39610	172,39710	173,39810	174,39910	175,40110

Задание 4. Выполнить перевод чисел из двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления в десятичную систему счисления
а) Выполнить перевод числа из двоичной системы счисления в десятичную:

1001010,12	1100111,012	1111000,12	1001101,012
1100011,12	1011111,012	1100010,12	1011010,012
1010101,012	1011001,12	10110101,012	1010100010,12
10100011,012	110001001,012	110101011,12	11011001,012
10101001,012	100011101,12	1101000,012	100111,012
1110101,12	1010111,012	1001101,12	10101111,012
1111101,12	10000011,012	10101011,12	11001101,012
1001100111,12	101011010,012

б) Выполнить перевод числа из восьмеричной системы счисления в десятичную:

21,78	63,18	36,28	23,48	40,38	14,28	44,78	15,48
24,78	20,48	25,18	52,68	23,58	54,18	15,68	16,38
61,58	16,48	26,38	36,748	35,18	31,78	37,28	32,58
47,28	46,18	41,58	72,18	71,28	27,38

в) Выполнить перевод числа из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную:

3A,816	F1,A16	33,A16	D4,716	FE,116	9B,416
D5,616	F0,916	B5,C16	B4,216	A3,216	A1,116
1D,416	E9,216	C1,416	2D,A16	7E,416	7D,616
6C,516	3B,45D16	7A,216	F6,916	6E,416	CF,516
2B,616	2A,416	CF,916	5B,616	6E,116	28,D16

Задание 5. Выполнить перевод чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления и наоборот
а) Выполнить перевод чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную:

11001101,10112	1001101,01112	1001110000,0012	101001010,01012
1100010010,01112	1110111100,0112	1100000011,01112	111010101,1012
110100101011,12	1011101001,110112	101101001,012	1000101110,10012
1100110101,12	1011100011,012	10000001001,01012	1010000110,012
11010000000,012	1001011010,0112	111101110,10112	1111011110,12
11111111010,012	1000110010,01012	1010001010,10112	1101010100,0112
1111011010,0112	1011100111,012	1010011110,1012	1101001010,0112
1111110100,012	111000011,1012

б) Выполнить перевод чисел из восьмеричной системы счисления в двоичную:

221,78	630,618	736,18	237,28	140,318	14,028	144,78	145,48
24,078	250,48	25,318	252,068	25,1538	254,78	15,068	160,378
161,548	162,048	263,028	36,748	305,618	31,3078	370,278	321,58
47,3028	47,6138	414,578	72,0158	716,258	271,038

в) Выполнить перевод чисел из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную:

3C9A,816	3BF1,A16	3F13,A16	9D4,7A16	2FE3,6116	39B1,4A16
24D5,67B16	2F0,51916	2B45,0C16	BB4,22C16	4A3F,2916	8A21,10D16
180D,48F16	E029,7216	C10,4A716	22D,A1716	1EE3,69416	C7D1,6A16
6C23,0A16	3B06,45D16	7A58,0B16	1F16,0916	16E,0D416	2CF,A3516
3F2B,61A16	24A,14B16	3CF,D5916	3FB,6416	6ED0,19C16	283,D5F16

Контрольные вопросы

1. 
   Чем отличаются позиционные система счисления от непозиционных?
   
2. 
   Почему в компьютере используется двоичная система счисления?
   
3. 
   Какие формы записи применяются в компьютерной технике для кодирования целых чисел со знаком?
   
4. 
   В чем заключается преимущество экспоненциальной формы числа?
   

Список литературы

1. Максимов Н. В., Партыка Т. Л., Попов И. И. М17 Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник.. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. — 512 с.: ил. — (Профессиональное образование).

2. Сенкевич А. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы: учебник для студентов СПО – М.: Издательский центр «Академия», 2014.

3. Новожилов О. Архитектура ЭВМ и систем. Учебное пособие. – Юрайт, 2016.
Лабораторная работа № 4
ФОРМИРОВАНИЕ КОДОВ ЧИСЕЛ И СИМВОЛОВ
Цель: изучить меры измерения количества информации и кодирование информации.

Задачи:

1. 
   Изучить меры измерения количества информации.
   
2. 
   Изучить способы кодирования информации.
   
3. 
   Выполнить задания по теме (решение задач).
   
4. 
   Оформить отчет по лабораторной работе и представить преподавателю.
   

1. Теоретическая часть

Кодирование информации. В процессе преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую осуществляется кодирование. Средством кодирования служит таблица соответствия, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре выполняется его кодирование, т. е. преобразование в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или принтер происходит обратный процесс — декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в графическое изображение.

Кодирование изображений и звука. Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Примером аналогового представления графической информации может служить, скажем, живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графическая и звуковая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т. е. разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, т. е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Дискретизация — это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение его кода.

Кодирование символьной информации

Один байт может иметь 2⁸ = 256 числовых кодов. Этого достаточно, чтобы ими закодировать заглавные и строчные символы латинского алфавита и кириллицы, знаки и специальные символы. Существует несколько стандартов кодирования символов, в которых один символ кодируется одним байтом. Наиболее распространенные приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Кодирования ASCII (32.. 127) и Windows 1251(128..255)



В системе кодировок коды с 0 по 31 отведены под управляющие символы, они невидимы на экране в текстовом режиме (видимы только при специальных режимах). Например, код 9 (Tab), если он встречается в строке, выводит следующий за ним символ в позицию правой ближней метки, код 8 - сдвигает курсор влево на одну позицию, удаляя из нее символ, код 27 - отменяет происходящую операцию, код 13 - переводит курсор на следующую строку, а в сочетании с кодом 10 устанавливает курсор в начало следующей новой строки.

Коды с 48 по 57 отведены под символы цифр. Код любой цифры равен 48 + цифра.

В приведенном стандарте символы алфавитов упорядочены по возрастанию, и можно заметить, что латинские заглавные буквы начинаются с кода 65, латинские строчные - с кода 97, русские заглавные буквы начинаются с кода 160, строчные - с кода 192 (разница между кодами одного символа строчного и заглавного регистра равна 32).

Над текстом, представляющим собой последовательность символов можно производить различные операции: вычислять длину строки (количество символов, включая управляющие и невидимые, например, пробел), сравнивать их коды (посимвольно с начала строки), анализировать, используя логические операции (И- логическое умножение, ИЛИ - логическое сложение, НЕ - логическое отрицание) .

Пусть есть строка символов: Зри в корень!.

Анализ строки:

Длина строки равна 13 символам. ,

Коды символов, которые будут записаны в памяти машины, следующие:

199 240 232 32 226 32 234 238 240 229 237 252 33.

Если это выражение в тексте представляет собой строку, то к этим числовым кодам символов добавляются управляющие коды перевода и начала строки, т.е. 13 и 10. Сравнение двух слов в строке: Зри и корень: 199 240 232 и 234 238 240 229 237 252.

Сравнение идет посимвольно, и можно установить по кодам символов «3», «к»: 199<234, поэтому верно будет утверждение "Зри" < "корень".

Приведем еще пример: пусть

Х= "Объем", У= "Информация" ,

тогда

(ДЛИНА (X) > ДЛИНА (У)-2) И (Х> У) = Ложь

(ДЛИНА(Х)<ДЛИНА(У)) ИЛИ(Х<У) = Истина