Министерство образования Кузбасса Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ленинск-Кузнецкий горнотехнический техникум Системы счисления: двоичная, десятичная, шестнадцатеричная. Обзор и характеристика Ленинск-Кузнецкий 2022 Содержание Введение в системы счисления Позиционные системы счисления Двоичная система счисления Десятичная система счисления Шестнадцатеричная система счисления 2 Введение в системы счисления говорили древнегреческие философы, ученики Пифагора, подчеркивая важную роль чисел в практической деятельности. Система счисления - это совокупность приемов и правил, в которой числа записываются с помощью символов некоторого алфавита, называемых цифрами. 3 Введение в системы счисления Системы счисления принято делить на позиционные и непозиционные. В позиционных системах значение цифры зависит от ее положения в числе, в непозиционных значение цифры не зависит от ее положения в числе. Классификация систем счисления с наиболее известными видами представлена на схеме ниже. 4 Введение в системы счисления Системы счисления непозиционные позиционные единичная (унарная) древнеегипетская XVIII ã римская древневавилонская 999910 ABCn десятичная (арабская)) c основанием n алфавитная 5 Позиционные системы счисления Вавилонская система Первая позиционная система счисления была придумана еще в древнем Вавилоне (во втором тысячелетии до н. э.), причем вавилонская нумерация была шестидесятеричной, то есть в ней использовалось шестьдесят цифр! Числа составлялись из знаков двух видов: Единицы –прямой клин Десятки – лежачий клин Сотни 10 + 1 = 11 6 Позиционные системы счисления Арабская система счисления Хотя десятичную систему счисления принято называть арабской, но зародилась она в Индии, в V веке. В Европе об этой системе узнали в ХII веке из арабских научных трактатов, которые были переведены на латынь. Этим и объясняется название «Арабские цифры». Однако широкое распространение эта система счисления получила только в XVI веке и оно дало мощный толчок развитию математики. 7 Позиционные системы счисления Системы счисления с основанием N Количество используемых цифр называется основанием позиционной системы счисления. За основание позиционной системы можно принять любое натуральное число больше единицы. Позиция цифры в числе называется разрядом, а количество цифр в числе 2 1 0 555=5·10 +5·10 +5·10 его разрядностью. Разряды нумеруются справа налево от 0. 8 Позиционные системы счисления Системы счисления с основанием N Если основание десятичной системы счисления 10 заменить на натуральное число N, то можно построить позиционную систему счисления с основанием N. Основание Система Алфавит n=2 двоичная 01 n=10 десятичная 0123456789 n=16 шестнадцатеричная 0123456789ABCDEF 9 Позиционные системы счисления Запись чисел в каждой из систем счисления означает сокращенную запись выражения: a m 1 p m 1 am 2 p m 2 ... a1 p1 a0 p 0 a1 p 1 ... a s p s где p – основание системы счисления, m – количество позиций или разрядов, отведенное для изображения целой части числа, s – количество разрядов, отведенное для изображения дробной части числа, n=m+s – общее количество разрядов в числе, ai – любой допустимый символ в разряде. 10 Двоичная система счисления Алфавит: 0, 1 Основание (количество цифр): 2 Перевод целых чисел 19 = 100112 10 2 19 2 18 9 2 система 1 8 4 2 счисления 1 4 2 2 0 2 1 2 10 0 43210 разряды 100112 = 1·24 + 0·23 + 0·22 + 1·21 + 1·20 = 16 + 2 + 1 = 19 11 Двоичная система счисления Перевод дробных чисел 10 2 0, 875 х 2 1 750 х 2 1 500 х 2 1 000 х 2 0,875 = 0,1112 система счисления 2 10 разряды 0-1-2-3 0,1112= 1·2-1 + 1·2-2 + 1·2-3 = 0,5 + 025 + 0,125 = 0,875 12 Переведите число 21310 в двоичную систему счисления и выберите правильный ответ: 11010110 11010101 11010111 10110101 13 Ваш ответ верный 21310= 110101012 14 Переведите число 13410 в двоичную систему счисления и выберите правильный ответ: 10001100 10000110 10000010 10011001 15 Ваш ответ верный 13410= 100001102 16 Переведите число 101101000112 в десятичную систему счисления и выберите правильный ответ: 1441 1403 1443 1043 17 Ваш ответ верный 101101000112 = 144310 18 Десятичная система счисления Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Основание (количество цифр): 10 разряды 543210 570361 = 5·105 + 7·104 + 0·103 + 3·102 + 6·101 + 1·100 = 500000 + 70000 + 300 + 60 + 1 = 570361 19 Шестнадцатеричная система счисления Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Основание (количество цифр): 16 Перевод целых чисел 107 = 6B16 10 16 107 16 96 6 16 система 11 0 0 счисления B 6 16 10 разряды C 1C516 = 1·162 + 12·161 + 5·160= =256 + 192 + 5 = 453 210 20 Шестнадцатеричная система счисления Перевод в двоичную систему счисления 16 2 • трудоемко • 2 действия 10 16 2 16 = 24 0111 1111 0001 10102 { { 7F1A16 = { Каждая шестнадцатеричная цифра может быть записана как четыре двоичных (тетрада)! { ! 7 F 1 A 21 Шестнадцатеричная система счисления Перевод из двоичной системы счисления 2 16 10010111011112 Шаг 1. Разбить на тетрады, начиная справа: 0001 0010 1110 11112 Шаг 2. Каждую тетраду записать одной шестнадцатеричной цифрой: 0001 0010 1110 11112 1 2 E F 10010111011112 = 12EF16 22 Переведите число F5A16 в двоичную систему счисления и выберите правильный ответ: 111101011010 111101011011 11110101111 01110101101 23 Ваш ответ верный F5A16 = 1111010110102 24 Переведите число 1000 1110 01012 в шестнадцатеричную систему счисления и выберите правильный ответ: 8E3 9E5 8F5 8E5 25 Ваш ответ верный 1000 1110 01012 = 8E510 26 Переведите число C4D216 в десятичную систему счисления и выберите правильный ответ: 50376 50386 50378 50388 27 Ваш ответ верный C4D216 = 5038610 28 Переведите число 127310 в шестнадцатеричную систему счисления и выберите правильный ответ: 4F9 4F7 4F8 4F6 29 Ваш ответ верный 127310 = 4F916 30