Реферат: Представление численной информации в ЭВМ. Системы счисления

В зависимости от целей применения используют различные системы счисления: 2-ю, 10-ю, 8-ю, 16-ю, римскую, а для исчисления времени - система счисления времени и т.д.

В зависимости от способа записи чисел и способа вычисления их количественного эквивалента системы счисления можно классифицировать следующим образом (рис. 1)

В основном системы счисления строятся по следующему принципу:

А_{( p )} = а_n р_n +а_{n -1} p_{n -1} …..+а₁ р₁ ,

где А_{( p )} - запись числа в системе с базисом р_і ;

а_і - база или последовательность цифр системы счисления с р_i -чным алфавитом

р_i - базис системы счисления (совокупность весов отдельных разрядов системы счисления). Базис десятичной системы счисления 10⁰ , 10¹ , 10² , 10³ , ..., 10^п .

База системы счисления может быть положительной (0,1,2...9), но может быть и смешанной (1, ).

Рисунок. 1- Классификация систем счисления

Основанием системы счисления называется количество различных символов (цифр), используемых в каждом из разрядов для изображения числа в данной системе счисления.

Вес разряда R_i в любой системе счисления - это отношение R_i = p_i / p ₀ .

1.1 Непозиционные системы счисления

Непозиционные системы счисления - это системы счисления, алфавит которых содержит неограниченное количество символов (цифр), причем количественный эквивалент любой цифры постоянен и зависит только от начертания и не зависит от положения в числе. Такие системы строятся по принципу аддитивности, т.е. количественный эквивалент числа определяется как сумма цифр в числе. Наиболее известными представителями непозиционных систем счисления являются иероглифические и алфавитные, в частности, иероглифическая система - римская система счисления. Запись чисел в алфавитных системах счисления строится по такому же принципу.

К основным недостаткам непозиционных систем счисления можно отнести:

1) отсутствие нуля;

2) необходимость содержания бесконечного количества символов;

3) сложность арифметических действий.

Основное внимание уделим позиционным системам счисления.

1.2 Позиционные системы счисления

Позиционными называются такие системы счисления, алфавит которых содержит ограниченное количество символов, причем значение каждой цифры определяется не только ее начертанием, но и находится в строгой зависимости от позиции в числе. Основное достоинство позиционных систем счисления - удобство выполнения вычислений.

Позиционные системы счисления разделяются на ряд подклассов.

Неоднородные позиционные системы счисления (со смешанным основанием)

В таких системах счисления в каждом разряде количество допустимых символов может быть различно значения не зависят друг от друга и могут принимать любые значения. Примером неоднородной позиционной системы счисления может служить система счисления времени, для которой Р₀ - 1сек,Р₁ - 60 сек, Р₂ - 60 мин, Р₃ - 24 часа, Р₄ - 365 суток.

Однородные позиционные системы счисления.

Это частный случай позиционных систем счисления, в них веса отдельных разрядов представляют собой ряд членов геометрической прогрессии со знаменателем p. Поэтому число в однородных системах может быть представлено в общем случае полиномом вида:

А_{( p )} = а_n рⁿ + а_{n -1} р^{n -1} + ... а₁ р¹ + а₀ р⁰ + а_-1 р^-1 +...+ а_{— k} р^{- k} ,

или

Основанием однородной позиционной системы может быть любое целое число, так как в определении позиционных систем счисления не наложено никаких ограничений на величину основания. Поэтому возможно бесчисленное множество позиционных систем счисления.

Обычно число в однородной системе счисления записывается в сокращенном виде: