Найти в Дзене
Рожкова Диана

Кодирование информации

Тогда эта статья поможет вам закрыть все дырки в этой области! Система счисления – это принятый способ записи чисел и сопоставления этим записям реальных значений. Все системы счисления можно разделить на два класса – позиционные и непозиционные. Позиционные системы счисления.      В позиционных системах счисления для записи чисел используется некоторое количество отличных друг от друга знаков - цифр. Их число является основанием системы счисления. В позиционной системе счисления число может быть представлено в виде суммы произведений коэффициентов на соответствующие степени основания системы.      Здесь l – основание системы счисления (целое положительное число, не меньшее 2); в левой части формулы – формальная запись числа в l – ной системе счисления; справа – формула для подсчета реального значения числа.      Если основание системы счисления меньше 10, то используется нужное количество привычных цифр, а если больше 11 – к цифрам добавляются буквы. Так, общепринятая база двенадцатир
Оглавление

А вы знаете что такое система счисления и как этим вообще пользоваться ?
Нет?
Тогда эта статья поможет вам закрыть все дырки в этой области!

Система счисления – это принятый способ записи чисел и сопоставления этим записям реальных значений. Все системы счисления можно разделить на два класса – позиционные и непозиционные.

Позиционные системы счисления.

     В позиционных системах счисления для записи чисел используется некоторое количество отличных друг от друга знаков - цифр. Их число является основанием системы счисления. В позиционной системе счисления число может быть представлено в виде суммы произведений коэффициентов на соответствующие степени основания системы.

     Здесь l – основание системы счисления (целое положительное число, не меньшее 2); в левой части формулы – формальная запись числа в l – ной системе счисления; справа – формула для подсчета реального значения числа.

     Если основание системы счисления меньше 10, то используется нужное количество привычных цифр, а если больше 11 – к цифрам добавляются буквы. Так, общепринятая база двенадцатиричной системы счисления: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,В; а шестнадцатеричной – 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,В,С, D,E,F. При этом буква А соответствует цифре 10, В – 11 и т.д.

 В каждой системе счисления есть своя таблица сложения и умножения. Для десятичной системы – привычные правила сложения цифр и таблица Пифагора, для остальных систем эти таблицы строятся аналогично.

     Существуют правила перевода чисел из одной системы в другую.

     Перевод числа из системы с произвольным основанием в десятичную дается формулой (4).

     Перевод числа из десятичной системы в систему с произвольным основанием l осуществляется раздельно для целой и дробной части. Чтобы перевести целую часть необходимо разделить ее на l. Остаток даст младший разряд, записанный в l- цифрах. Полученное частное опять делим на l – новый остаток даст следующий разряд, и т.д. Процесс останавливается, когда частное станет равным нулю. Полученный при этом остаток дает старший разряд числа. Для перевода дробной части числа ее необходимо умножить на l. Целая часть полученного произведения (в l – цифрах) будет первым после запятой знаком. Дробную часть полученного произведения опять умножаем на основание и выделяем следующую цифру, и т.д. Процесс останавливается, когда дробная часть произведения обратиться в ноль, или когда будет достигнута требуемая точность. Отметим, что конечная дробь в одной системе счисления может превратиться в бесконечную дробь в другой (под дробью здесь понимаются аналоги десятичных дробей).

     Кроме позиционных систем счисления существуют такие, в которых значение знака не зависит от того места, которое он занимает в записи числа. Такие системы называются непозиционными, и примером такой системы является римская. В этой системе используется 7 знаков: I –1, V – 5, X – 10, L – 50, C – 100, D – 500, M – 1000. Запись числа представляет собой перечисление ряда из этих символов, а значение числа подсчитывается суммированием значений всех записанных символов. Например: III – 1+1+1=3; DCCLXXVII – 500+100+100+50+10+10+5+1+1= 777. Недостатком таких систем, из-за которых они имеют лишь ограниченное декоративное применение, является отсутствие формальных правил записи чисел и, соответственно, правил действий над ними.

Двоичная система счисления.

     Особая значимость двоичной системы счисления в информатике определяется тем, что внутреннее представление любой информации в компьютере является двоичным, т.е. описывается наборами только из двух знаков – 0 и 1.

Покажем пример перевода чисел из десятичной системы счисления в двоичную и обратно:

     Число 28,73 требуется перевести в двоичную систему с точностью 4 знака после запятой. Целая и дробная части переводятся отдельно. Все действия проводятся в десятичной системе.

Целая часть:

                   Частное                      Остаток

                   28:2=14                            0

                   14:2=7                              0

                   7:2=3                                1

                   3:2=1                                1

                   1:2=0                                1

Т. о. 2810=111002.

Дробная часть:

                                                 Произведение                         Целая часть

                   0,73*2=                          1,46                                           1

                   0,46*2=                          0,92                                           0

                   0,92*2=                          1,84                                           1

                   0,84*2=                          1,68                                           1

                   ...

Т. о. 0,7310=0,1011...2.

В итоге 28,7310=11100,1011...2

     Отметим тот факт, что конечная десятичная дробь чаще всего не переводится в конечную двоичную дробь. При этом обратный перевод не приводит к исходному результату, и возникает погрешность (см. пример). Однако, если удалось перевести конечную дробь в конечную дробь, то обратный перевод будет точным. Этот факт справедлив для двух любых систем счисления, а не только для десятичной и двоичной.

     Над числами, записанными в любой системе счисления, можно производить различные арифметические операции, но при этом следует пользоваться соответствующими таблицами сложения и умножения. Двоичные таблицы сложения и умножения выглядят следующим образом (табл. 1):

Таблица №1
Таблица №1

Арифметические операции с многоразрадными числами в двоичной системе осуществляются так же, как и в десятичной. При двоичном сложении 1+1 возникает перенос единицы в старший разряд.

Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Эти системы представляют большой интерес с точки зрения изучения принципов представления и обработки информации в компьютере. Хотя компьютер «знает» только двоичную систему счисления, часто с целью уменьшения количества записываемых знаков пользуются восьмеричной или шестнадцатеричной системами счисления. Эти системы выбраны потому, что числа 8 и 16 являются целыми степенями числа 2, и правила взаимного перевода чисел между этими тремя (2, 8, 16) системами очень просты.

Для перевода целой двоичного числа в восьмеричное надо разбить его справа налево на группы по три символа (самую левую группу нужно дополнить нулями) и поставить каждой группе ее восьмеричный эквивалент (см. табл. 2). Для перевода дробной части двоичного числа ее разбивают на аналогичные группы по три цифры, но слева направо, и нули при необходимости дописывают справа. Группа из трех двоичных цифр называется двоичной триадой. Для перевода числа из восьмеричной системы в двоичную каждой цифре ставится в соответствие двоичная триада, затем лишние нули (слева до запятой и справа после запятой) отбрасываются.

Пример:

1101101,01101112 = 001 101 101, 011 011 100 = 155,3348.

     172,3468=001 111 010, 011 100 110 =1111010,011100112.

Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную и обратно производится аналогично переводу чисел из двоичной системы в восьмеричную и обратно, но двоичные числа разбиваются на группы по 4 символа (двоичные тетрады), приведенные в табл.2.

Таблица №2
Таблица №2

Арифметические действия с числами в восьмеричной и шестнадцатеричной системах выполняются, исходя из соответствующих таблиц сложения и умножения (табл. 3 – для восьмеричной системы; табл. 4 – для шестнадцатеричной системы).

Я надеюсь , что я помогла вам разобраться что же это за штука такая -СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ!