31473

Дослідження методів кодування чисел в комп’ютері з використанням алгоритмічних мов високого рівня

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Для виконання операцій з двійковими числами в ЕОМ використовуються прямий зворотній додатковий модифікований зворотній і додаткові коди. Додатковий код відємного числа отримується додаванням одиниці молодшому розряду зворотнього коду цього числа. Для цього виконаємо кодування: отримаємо зворотній та додатковий коди для чисел А1 та А2. Таблиця 1 Варіанти завдання Перевести відємне дійсне число: № код прямий додатковий зворотній додатковий додатковий прямий додатковий зворотній прямий додатковий зворотній...

Украинкский

2013-09-01

92.5 KB

9 чел.

Лабораторна робота 1.4

Дослідження методів кодування чисел в комп’ютері з використанням алгоритмічних мов високого рівня.

Мета лабораторної роботи   ознайомитись з методами кодування чисел, отримати і закріпити практичні навички з побудови алгоритмів і програм.

Короткі теоретичні відомості

Необхідність кодування чисел визначається тим, що в ЕОМ неможлво або нераціонально вводити числа у тому вигляді, в якому вони зображуються людиною на папері.

При обчисленні ЕОМ оперує як з додатніми, так і з від’ємними числами. При цьому обчислення можна замінити додаванням, скориставшись доповненням відємного числа. Доповненням числа 12510 буде число *7510, числа 12516 буде число ЕDВ16, для числа 11012 - число 112. Ці доповнення отримують наступним чином:

_1*0010            _100016            _10000*

12510                12516                1*01*

87510               EDB16                   112

Так як у ЕОМ є тільки пристрої, які виконують додавання, то віднімання замінюється додаванням спеціальних кодів чисел. Для виконання операцій з двійковими числами в ЕОМ використовуються прямий, зворотній, додатковий, модифікований зворотній і додаткові коди. Зображення додатніх чисел у всіх кодах однакове, а відємних різне.

Прямой код співпадає з записом самого числа. У знаковому розряді записується 0 (знак +) або 1 (знак-), а потім записується саме число.

Наприклад, числа: А1=+*,10*0 и А2= - *,10*0 у прямому коді записуюься у вигляді: [А1]пр=0 1010 і [А2]пр=1 1*10.

Приклад: В* = +0,1*1001                 [В*]пр.= 0 *0*001;

В2 = - 0,*1101                  [В2]пр.= 1 *1101.

Зворотній код відємного числа отримується наступним чином: у знаковому розряді записується одиниця, а в цифрових розрядах нулі замінюються одиницями, а одиниці - нулями.

Наприклад, числа А1=+0,1010 та А2= - 0,101* у зворотньому коді записуються у вигляді [А1]обр.=0 101* і [А2]обр.=1 0101.

Приклад: В1 = +0,101100                 [В1]зв.= 0 101110;

В2 = - 0,010101                [В2]зв.= 1 1*1*1*.

Додатковий код відємного числа отримується додаванням одиниці молодшому розряду зворотнього коду цього числа.

Наприклад: числа А1=+0,1010 та А2= - 0,101* у додатковому коді записуються у вигляді: [А1]дод.=* 101* та [А*]дод.=1 0*10.

Приклад: В1 = +0,00110                   [В1]дод.= 0 0*110;

В2 = - 0,00*101                [В2]дод.= 1 110011.

Модифікований код відрізняється тим, що на зображення знака числа у ньому відводиться два розряди, що дає можливість виявити переповнення розрядної сітки.

Наприклад, для числа А= - 0,101* отримаємо [А]мзв.=11 *101, [А]мдод.=11 0110.

Перехід від зворотнього та додаткового кодів до прямого здійснюється аналогічно переходу від прямого коду до зворотнього і додатковому.

При додаванні та відніманні чисел у зворотньому коді одиниця переносу, яка вийшла за межі знакового розряду, не відкидається, а додається до молодшого розряду результату, що здійснюється автоматично.

Наприклад, у зворотньому коді операції алгебраїчного додавання виконуються слідуючим чином:

1) а=0,10*0>0                          [а]зв.=0 1010

   b=0,0010>0                          [в]зв.=0 0010

                                                  [х]зв.=0 1100

                                                  х= 0,1100

2) а= - *,1010<0

    b= 0,1100>0

3) а=0,*010>*

    b= - 0,0010<0

*) a= - 0,1010<0

    b= - 0,0010<0

          [а]зв.=1 0101

          [в]зв.=0 1100

   10 0001

           [х]зв.=0 001*

    х= 0,0010

           [а]зв.= 0 1010

           [в]зв.= * 1101

10 011*

           [х]зв.= 0 100*

х= 0,1000

           [a]зв.=1 0101 [b]зв.=* 1101

11 00*0

[*]зв.=* 0011

*= - 0,1100

Додавання та віднімання двійкових чисел у додатковому коді відбувається порозрядно, включаючи і знакові розряди. Одиниця переносу, яка вийшла за межі знакового розряду, відкидається.

Приклад:

*= - 0,*01*<0 b= - 0,0010<0

[a]дод.=1 0110 [b]дод.=1 1*10

11 01*0

[х]дод.=1 010* [х]зв.=1 *0*1

х= - *,1100

Наприклад, маємо число А1 = 0,10*112 та А2 = 0,01*2. Потрібно виконати дію А1-А2

_0,10111

0,01*00

0,01011

Замінимо операцію відніманя додаванням. Для цього виконаємо кодування: отримаємо зворотній та додатковий коди для чисел А1 та А2.

[A*]зв.= * 10111               [A2]зв.= * 1001*

[A*]зв.= 0 *0*1*                [*2]дод.= 1 1*100

Виконаємо операцію додавання отриманих кодів

+ [A1]зв.= * 10111

[A*]зв.= 1 10011

10 010*0

[A1+A*]озв.= 0 01011

A1+A2 = 0,0101*

+[A1]зв.= 0 1011*

[A2]зв.= * 1010*

10 *1*11

[A*+A2]зв.= 0 01011

*1+A2 = *,0101*

ЕОМ можуть обробляти як числову, так і текстову інформацію. Текстова інформація (російські і латинські літери, розділові знаки и т.д.), як і числа, кодуються послідовністю двійкових цифр. При використанні для таких цілей 8-розрядних кодів (байтів) можна закодувати 256 різних символів (табл.1). Така система кодування носит назву КОИ-7 і принята у більшості мікроЕОМ.

Таблиця 1

Варіанти завдання

Перевести відємне дійсне число:

код

  1.  

прямий -> додатковий

  1.  

зворотній -> додатковий

  1.  

додатковий -> прямий

  1.  

додатковий -> зворотній

  1.  

прямий -> додатковий

  1.  

зворотній -> додатковий

  1.  

додатковий -> прямий

  1.  

додатковий -> зворотній

  1.  

прямий -> додатковий

  1.  

зворотній -> додатковий

  1.  

додатковий -> прямий

  1.  

додатковий -> зворотній

  1.  

зворотній -> додатковий

  1.  

додатковий -> прямий

  1.  

додатковий -> зворотній

 

Контрольні питання

  1.  Дайте визначення прямого, зворотного, додаткового кодів.
  2.  Яким чином отримуються числа у прямому, зворотному, додатковому кодах?
  3.  Як виконуються операції додавання та віднімання у кодах?
  4.  Чи можливо замінити операції (віднімання додаванням)?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44087. Разработка рекомендаций по повышению эффективности управления оборотным капиталом предприятия (на примере ООО «Нильс-Юг» г. Самара) 6.08 MB
  Организационно-экономическая характеристика предприятия Анализ структуры и динамики имущества предприятия и источников его финансирования Оценка эффективности функционирования предприятия Оценка эффективности управления оборотным капиталом на предприятии ООО НильсЮг
44088. Анализ организации учета расчетов с покупателями и заказчиками на предприятии и определить пути их совершенствования ООО «Олимп» 3.19 MB
  Организация расчетов с покупателями и заказчиками в организации ООО Олимп Организационно-экономическая характеристика ООО Олимп Анализ расчетов с покупателями и заказчиками в ООО Олимп Совершенствование учета расчетов с покупателями и заказчиками в организации ООО Олимп
44089. Міжпоколінний конфлікт в сімї: соціологічний аналіз 392.5 KB
  Сімя є найважливішою цінністю в житті багатьох людей, що живуть у сучасному суспільстві. Кожен член суспільства, крім соціального статусу, етнічної приналежності, майнового та матеріального становища, з моменту народження і до кінця життя має такою характеристикою, як сімейно-шлюбне стан.
44090. ПОРТРЕТНАЯ ФОТОГРАФИЯ: ГЕНЕЗИС, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕЧАТНЫХ СМИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН 4.42 MB
  В повседневной журналистской практике можно увидеть, что один и тот же объект может иметь различные фактурные данные, которые могут «работать» либо богато и красноречиво, либо бедно и косноязычно. Здесь все зависит от умения репортера видеть и извлекать выразительную пластичность из самой действительности, многочисленных картин жизни.
44091. Рівень ліквідності і платоспроможності ПАТ «Рожищенський сирзавод» 255.99 KB
  Аналіз ліквідності та платоспроможності дозволяє визначити, наскільки ефективно здійснюється фінансовий менеджмент в підприємстві. Проте, як свідчать дослідження, теорія і практика аналізу ліквідності та платоспроможності в Україні знаходяться на стадії свого становлення. Більшістю підприємств подібний аналіз практично не здійснюється, що робить тему дослідження своєчасною та актуальною.
44092. Анализ работы моторного участка МП г.о. Самара «Пассажиравтотранс» 1.35 MB
  Запрещается удлинять рукоятки ключей путем присоединения другого ключа или трубы. При работе зубилом или другим рубящим инструментом необходимо пользоваться защитными очками для предохранения глаз от поражения металлическими частицами а также надеть на зубило защитную шайбу для защиты рук. Дата Экономическая эффективность разработанной конструкции Общая сумма расходов на изготовление конструкции Срасх = Сприс Кпов руб. где: Сприс стоимость приспособления руб.
44093. Проектировании учебно - лабораторного комплекса «Модель блока тепловой электрической централи» 1.13 MB
  Карагандинская ТЭЦ-3 расположена в северо-восточной части города Караганды и предназначена для покрытия тепловых нагрузок промышленности и культурно бытового сектора города. ТЭЦ-3 работает на привозном Экибастузском угле, для растопки котлов используют мазут.
44094. Изучение теоретических вопросов по учету и аудиту денежных средств ООО «Эталон – СПб» 802 KB
  Целью данной дипломной работы является изучение теоретических вопросов по учету и аудиту денежных средств,исследование их практического применения,разработка предложений по улучшению учета на предприятии и совершенствованию деятельности предприятия ООО «Эталон – СПб»
44095. Архитектура цифровой системы коммутации Квант 1011.5 KB
  Важнейшим этапом развития автоматической телефонной коммутации можно считать развитие автоматических телефонных станций АТС с программным управлением и коммутационным полем с магнитоуправляемыми герметизированными контактами герконами или электронными элементами АТС третьего поколения. Разработка АТС третьего поколения была начата в 1950е годы и шла по нескольким направлениям. Для создания новых АТС пытались использовать самые различные принципы и приборы. Многолетние исследования и разработки в конечном итоге привели к созданию АТС...