Методические указания по выполнению контрольной работы Общие рекомендации

Методические указания по выполнению контрольной работы
Общие рекомендации
По последним двум цифрам номера зачетной книжки выбрать из таблицы
1 номер варианта контрольной работы.
Контрольная работа содержит три задания. Задание 1 и задание 2
представляются преподавателю в электронном виде на CD или DVD (сохранять
в формате MS Office 97-2003).
Задание 3 представляется в рукописном или распечатанном виде. Для
каждой задачи приводится формулировка условия (обязательно!), ход решения
задачи и полученный результат.
Оформляется титульный лист контрольной работы с указанием ФИО
студента, ФИО преподавателя, номера варианта и других атрибутов:
Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Информатика и вычислительная техника»
Контрольная работа №1
по дисциплине «Информатика»
Студент: Иванов И. И.
Группа: ЭКбз-1301
Преподаватель: Глазова В. Ф.
Тольятти 2014
Титульный лист, результат выполнения задания 3 и диск с заданиями 1 и 2
вкладываются в папку и сдаются на проверку преподавателю.
1
Таблица 1
Две последние цифры номера зачетной книжки
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
00
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Задание 1
Подготовить текстовый документ, содержащий материал по теме,
которая выбирается из таблицы 2 в соответствии с номером варианта. Объем
документа - 5-8 страниц.
2
Документ оформляется в текстовом процессоре Microsoft Word и
сохраняется в формате Документ Word 97-2003 (*.doc). Документ оформляется
с соблюдением следующих требований:

шрифт: гарнитура - Times New Roman, размер - 14 пт, цвет – черный;

абзац: отступ первой строки - 1,27, выравнивание – по ширине,
междустрочный интервал – полуторный;

параметры страницы: ориентация – книжная, поля – 2 см, переплет – 0 см,
расстояние от края до колонтитула – 1,25 см, нумерация страниц – внизу
страницы по центру;

верхний колонтитул: содержит текст следующего содержания «Контрольная
работа по дисциплине «Информатика» студента Фамилия Имя Отчество»;

текст начинается с формулировки темы, которая оформляется как заголовок:
прописными буквами, жирным шрифтом, выравнивается по центру.
Таблица 2
Список тем для Задания 1
Номер
варианта
Формулировка темы
1.
Понятие информации. Свойства информации. Измерение
информации
2.
Представление числовых данных в памяти компьютера
3.
Представление символьных данных в памяти компьютера
4.
Представление графических данных в памяти компьютера
5.
Процессор – устройство обработки информации
6.
Память – устройство хранения информации
7.
Классификация программных средств компьютера. Системные
программные средства
8.
Классификация программных средств компьютера.
Инструментарий технологии программирования
9.
Классификация программных средств компьютера. Прикладные
программные средства
10.
Операционные системы семейства Windows: файловая
структура организации данных
11.
Операционные системы семейства Windows: оконный
3
интерфейс
12.
Стандартные приложения Windows
13.
Структура магнитного диска. Форматирование диска
14.
Программы обслуживания магнитных дисков. Проверка и
дефрагментация диска
15.
Программные средства архивации информации
16.
Программные средства создания текстовой документации
17.
Электронные таблицы: назначение и возможности, интерфейс
программы Microsoft Excel
18.
Основы компьютерной графики: типы компьютерных
изображений
19.
Программные средства обработки растровых графических
изображений
20.
Программные средства обработки векторных графических
изображений
21.
Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов
22.
Способы представления алгоритмов. Блок-схемы как средство
представления алгоритмов
23.
Понятие языка программирования. Типы языков
программирования
24.
Технология структурного программирования
25.
Технология объектно-ориентированного программирования
Задание 2
Подготовить электронную презентацию PowerPoint, представляющую в
сокращенном виде материал по теме задания 1. Объем презентации – 10-15
слайдов. Оформление слайдов выбирается по желанию.
Задание 3
В соответствии с номером варианта выполнить задания по переводу чисел
из одной системы счисления в другую и представлению целых чисел в памяти
компьютера.
Примеры решения задач приводятся на стр. 9-15 данных
методических указаний.
Вариант 1
4
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 107 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1110101 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 5041 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -51 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 2
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 89 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 11011010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 352 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -38 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 3
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 41 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101011 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2601 из 8-ричной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -44 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 4
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 67 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1110111 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2D7 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -61 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 5
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 59 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1111010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 3E21 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -39 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 6
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
5
a. число 48 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101101 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 1621 из 8-ричной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -46 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 7
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 92 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1110101 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число A77 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -72 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 8
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 64 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 3735 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -48 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 9
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 71 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101001 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2E1 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -41 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 10
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 80 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1110011 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 8C3 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -63 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 11
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 56 из десятичной системы счисления в 2-ную;
6
b. число 1011010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 461 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -52 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 12
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 74 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1001011 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2103 из 8-ричной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -55 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 13
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 65 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 10101111 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 1B26 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -71 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 14
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 75 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1111010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 3261 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -58 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 15
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 70 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101100 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2FA1 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -64 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 16
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 57 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1010011 из двоичной системы счисления в 10-ную;
7
c. число 506 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -73 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 17
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 60 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101000 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 4105 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -68 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 18
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 82 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1100001 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2124 из 8-ричной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -54 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 19
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 58 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1000111 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2EC9 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -65 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 20
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 77 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1000100 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 4350 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -75 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 21
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 61 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1001010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 620D из 16-ной системы счисления в 8-ную.
8
2. Для целого десятичного отрицательного числа -35 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 22
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 72 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1111011 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 77AE из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -78 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 23
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 79 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1100010 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 4020 из 8-ной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -36 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 24
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 61 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1101111 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2601 из 8-ричной системы счисления в 16-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -34 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Вариант 25
1. Перевести числа из одной системы счисления в другую:
a. число 90 из десятичной системы счисления в 2-ную;
b. число 1111001 из двоичной системы счисления в 10-ную;
c. число 2BC0 из 16-ной системы счисления в 8-ную.
2. Для целого десятичного отрицательного числа -47 записать дополнительный
код числа в 1-байтовом представлении.
Примеры решения задач
Наибольшее распространение для представления чисел при их обработке
на компьютере получили двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы
счисления. В двоичной системе счисления для представления числа
9
применяются две цифры: 0 и 1. В восьмеричной системе счисления
применяются цифры от 0 до 7. Шестнадцатеричная система счисления
использует для представления чисел цифры от 0 до 9 и буквы латинского
алфавита – A (10), B (11), C (12), D (13), E (14), F (15). Запись первых 16
положительных чисел в этих системах счисления представлена в табл. 3.
Таблица 3
Представление чисел в различных системах счисления
Восьмерич
ная
0
Двоичная
000
Шестнадцате
ричная
0
Двоичная Шестнадцате Двоичная
ричная
0000
8
1000
1
001
1
0001
9
1001
2
010
2
0010
А (10)
1010
3
011
3
0011
B (11)
1011
4
100
4
0100
C (12)
1100
5
101
5
0101
D (13)
1101
6
110
6
0110
E (14)
1110
7
111
7
0111
F (15)
1111
Перевод чисел из одной системы счисления в другую
Перевод
в
десятичную
систему
счисления
целых
чисел,
представленных в другой системе счисления
Пример 1. Перевести число 11012 из двоичной системы счисления в
десятичную.
Для перевода числа из любой системы счисления в десятичную
необходимо разложить это число по степеням основания этой системы, затем
каждую цифру числа умножить на основание системы счисления, возведенное в
соответствующую степень.
11012 = 131201102 = 1 · 23 + 1 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 = 8 + 4 + 0 + 1 = 1310
Получаем: 11012=1310.
10
Примечание. При переводе важно помнить, что любое число в нулевой
степени равно 1.
Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в любую
другую
Пример 2. Перевести число 1310 из десятичной системы счисления в
двоичную.
Для перевода чисел из десятичной системы счисления в любую другую
необходимо делить десятичное число на основание новой системы счисления,
сохраняя при этом остатки от каждого деления. Деление продолжается до тех
пор, пока результат деления не станет меньше делителя. Число формируется из
полученных остатков (рис. 1.3), записанных в обратном порядке (от последнего к
первому).
13 2
12 6
1 6
0
2
3
2
1
2
1
Рис. 1.3. Перевод числа из десятичной системы счисления в двоичную
13/2 = 6 (остаток 1); так как частное 6 больше делителя 2, то продолжаем
выполнять деление. 6/2 = 3 (остаток 0), так как частное 3 больше делителя 2, то
продолжаем выполнять деление. 3/2 = 1 (остаток 1), так как частное 1 меньше
делителя 2, то записываем полученное число. Результат записываем справа
налево. Получаем 1310 = 11012.
Перевод целых чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную
(шестнадцатеричную) и обратно
Так как основания восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления
являются степенями двойки, то перевод чисел из этих систем счисления в
двоичную и наоборот основан на методах триад и тетрад.
11
При переводе из двоичной системы счисления в восьмеричную
необходимо число разбить на триады по три цифры справа налево.
Пример 3. Перевести число 110112 в восьмеричную систему счисления.
1. Разбиваем число 110112 на триады: 11011 2.
2. При необходимости следует добавить слева нули, чтобы получилась
длина строки, кратная трем: 011011 2.
3. Из табл. 3 выпишем для каждой триады соответствующую цифру в
восьмеричной системе счисления. В результате получим 338.
При переводе из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную
необходимо двоичное число разбить на тетрады по четыре цифры справа
налево.
Пример 4. Перевести число 110112 в шестнадцатеричную систему
счисления.
1. Разбиваем число 110112 на тетрады: 11011 2.
2. При необходимости следует добавить слева нули, чтобы получилась
длина строки, кратная 4: 00011011 2.
3. Из табл. 3 выписать для каждой тетрады соответствующую цифру в
шестнадцатеричной системе счисления: 1B16.
При переводе из восьмеричной системы счисления в двоичную
необходимо для каждой цифры числа из табл. 1.1 выписать соответствующую
триаду (слева направо).
Пример 5. Перевести число 1478 в двоичную систему счисления.
Для цифры 1 запишем 001, для 4 – 100, для 7 – 111, получим 0011001112.
Нули слева можно отбросить, получим окончательно 1478 = 1100111 2.
При переводе из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную
необходимо для каждой цифры числа из табл. 1 выписать соответствующую
тетраду (слева направо).
Пример 6. Перевести число А1116 в двоичную систему счисления.
Для цифры А запишем 1010, для 1 – 0001. Соединяем тетрады, получим
А1116=1010000100012.
12
При переводе восьмеричного числа в шестнадцатеричное (или обратно)
необходимо перевести число из восьмеричной (шестнадцатеричной) системы
счисления в двоичную, а затем в шестнадцатеричную (восьмеричную) систему
счисления.
Представление целых чисел в памяти компьютера
Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.
Целые числа без знака обычно занимают в памяти компьютера один или два
байта. В однобайтовом формате принимают значения от 000000002 до 111111112.
В двухбайтовом формате – от 00000000000000002 до 11111111111111112.
Например, число 7210 = 10010002 в однобайтовом формате будет храниться в
памяти в следующем виде:
Номер разряда
7 6 5 4 3 2 1 0
Биты числа
0 1 0 0 1 0 0 0
Целые числа со знаком обычно занимают в памяти компьютера один, два
или четыре байта, при этом самый левый (старший) разряд содержит
информацию о знаке числа.
Рассмотрим особенности записи целых чисел со знаком на примере
однобайтового формата, при котором для знака отводится один разряд, а для
цифр абсолютной величины числа – семь разрядов.
Применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком:
прямой код, обратный код, дополнительный код. Последние две формы
применяются особенно широко, так как позволяют упростить конструкцию
арифметико-логического устройства компьютера в результате сведения всех
арифметических операций к операциям сложения и сдвига.
Положительные целые числа в прямом, обратном и дополнительном
кодах изображаются одинаково – двоичными кодами с цифрой 0 в знаковом
разряде. Например, число 1310 (в двоичной системе счисления 1101) будет
представлено в следующем виде:
0 0 0 0 1 1 0 1
13
Знаковый разряд здесь содержит 0, поскольку кодируется положительное
число.
 В дальнейшем изложении будем представлять коды чисел как
восьмиразрядные последовательности нулей и единиц, в которых знаковый
разряд отделяется символом «запятая»: 0,0001101.
Отрицательные целые числа в прямом, обратном и дополнительном
кодах имеют разное изображение.
Прямой код. В знаковый разряд помещается цифра 1, а в разряды
цифровой части числа – двоичный код его абсолютной величины. Например, для
числа -1310 прямой код числа будет иметь вид: 1,0001101.
Обратный код отрицательного числа получается из прямого кода заменой
всех двоичных цифр числа на противоположные (1 на 0, 0 на 1). В знаковый
разряд заносится единица. Так, для числа -1310 обратный код будет равен
1,1110010.
Дополнительный код отрицательного числа образуется из обратного кода
прибавлением к младшему разряду единицы. Для числа -1310 дополнительный
код равен 1,1110011.
Пример 7. Найти прямой, обратный и дополнительный коды в
однобайтовом представлении для чисел 2510 и -2510.
Выполнив перевод чисел в двоичную систему счисления, получим: 25 10 =
110012; -2510 = -110012. Запишем прямые коды чисел: 0,0011001 – для числа 25,
1,0011001 – для числа -25. Прямой код положительного числа 25 равен
обратному и дополнительному кодам.
Для отрицательного числа -25 обратный код получается из прямого
инверсией всех разрядов (кроме знакового). Дополнительный код получается из
обратного кода прибавлением к двоичному числу единицы:
Прямой код
Обратный код
Дополнительный код
2510
0,0011001
0,0011001
0,0011001
-2510
1,0011001
1,1100110
1,1100111
14
Пример 8. Найти прямой, обратный и дополнительный коды в
однобайтовом представлении для числа -5610.
Выполнив перевод числа -56 в двоичную систему счисления, получим:
-5610 = -1110002.
Запишем прямой код числа. Всего в однобайтовом представлении 8
двоичных разрядов. Первый слева разряд – знаковый: 1 – для отрицательного
числа, 0 – для положительного. Оставшиеся 7 разрядов занимает число в
двоичном представлении. Если в числе меньше 7 разрядов, оставшиеся
дополняются нулями слева. Таким образом, для числа -56 получаем прямой код
в виде 1,0111000 (первая слева 1 соответствует знаку, затем следует 0,
дополняющий двоичное шестиразрядное число до 7 разрядов, затем следует
само двоичное число).
Обратный код отрицательного числа получается из прямого инверсией
всех разрядов, за исключением знакового. Получаем: 1,1000111.
Дополнительный код отрицательного числа получается из обратного
кода прибавлением к двоичному числу единицы (знаковый разряд в операции не
участвует):
1000111
+
1
_____________
1001000
Прямой код
Обратный код
Дополнительный код
-5610
1,0111000
1,1000111
1,1001000
Ответ: дополнительный код числа -56 равен 1,1001000.
15