МУ к практическим работам. МУ к практическим работам Архитектура КС. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Архитектура компьютерных систем
![]()
|
Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисленияПеревод 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 чиселДля 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 счисленияВ 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: Изучить теоретические сведения по теме. 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:
Задание 2. Выполнить перевод правильных дробей из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:
Задание 3. Выполнить перевод вещественных чисел из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:
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:
б) Выполнить перевод числа из восьмеричной системы счисления в десятичную:
в) Выполнить перевод числа из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную:
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:
б) Выполнить перевод чисел из восьмеричной системы счисления в двоичную:
в) Выполнить перевод чисел из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную:
Контрольные вопросы Чем отличаются позиционные система счисления от непозиционных? Почему в компьютере используется двоичная система счисления? Какие формы записи применяются в компьютерной технике для кодирования целых чисел со знаком? 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: Изучить меры измерения количества информации. Изучить способы кодирования информации. Выполнить задания по теме (решение задач). 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 |