La codifica dei numeri

Documenti analoghi
La codifica dei numeri

La codifica dei numeri

Un ripasso di aritmetica: Rappresentazione decimale - limitazioni

La codifica dei caratteri di un testo

Un ripasso di aritmetica: Conversione dalla base 10 alla base 2

La rappresentazione delle Informazioni

Un ripasso di aritmetica: Conversione dalla base 10 alla base 2

La codifica dei caratteri di un testo

CdL in Medicina Veterinaria - STPA AA

La codifica. dell informazione. (continua) Codifica dei numeri. Codifica dei numeri. Sono stati pertanto studiati codici alternativi per

La codifica. dell informazione. Codifica dei numeri. (continua) Codifica dei numeri. Codifica dei numeri: il sistema decimale

Modulo 1 I numeri. Università degli Studi di Salerno

La codifica. dell informazione

La codifica. dell informazione

Codifica binaria dell informazione

UD 1.2e: La codifica Digitale dei Numeri CODIFICA DIGITALE DEI NUMERI

Modulo 1: Le I.C.T. UD 1.2e: La codifica Digitale dei Numeri

Esercizi. Soluzioni degli esercizi. Soluzioni degli esercizi. Soluzioni degli esercizi. Convertire in formato decimale i seguenti numeri binari:

La rappresentazione delle Informazioni

Rappresentazione dei numeri

Corso di Calcolatori Elettronici I A.A Lezione 2 Rappresentazione dei numeri: sistemi di numerazione posizionale ing. Alessandro Cilardo

Elementi di informatica

Codifica binaria dell informazione

Elementi di informatica

1.2e: La codifica Digitale dei Numeri

Il sistema di numerazione posizionale decimale

Aritmetica dei Calcolatori Elettronici

Architettura degli Elaboratori

Elementi di informatica

Codifica binaria. Rappresentazioni medianti basi diverse

Notazione posizionale. Codifica binaria. Rappresentazioni medianti basi diverse. Multipli del byte

Esercizi. Soluzioni degli esercizi. Soluzioni degli esercizi. Soluzioni degli esercizi

Corso di Architettura degli Elaboratori

I sistemi di numerazione. Informatica - Classe 3ª, Modulo 1

Rappresentazione di Numeri Reali. Rappresentazione in virgola fissa (fixed-point) Rappresentazione in virgola fissa (fixed-point)

Programma del corso. Introduzione Rappresentazione delle Informazioni Calcolo proposizionale Architettura del calcolatore Reti di calcolatori

I.4 Rappresentazione dell informazione

La codifica digitale

Introduzione. Introduzione

Rappresentazioni ottale ed esadecimale Barbara Masucci

1.2 Concetti base dell Informatica: Informazione

Architettura degli Elaboratori e Laboratorio. Matteo Manzali Università degli Studi di Ferrara Anno Accademico

RAPPRESENTAZIONE DELL INFORMAZIONE

Corso di Architettura degli Elaboratori

LEZIONE DI MATEMATICA SISTEMI DI NUMERAZIONE. (Prof. Daniele Baldissin)

Conversione binario-ottale/esadecimale. Conversione binario-ottale/esadecimale. Rappresentazione di Numeri Interi Positivi (numeri naturali)

Informatica. Mario Pavone - Dept. Mathematics & Computer Science - University of Catania. Trasferimento. Ambiente esterno.

Esame di Informatica. Facoltà di Scienze Motorie LE UNITA DI MISURA (1/4) LE UNITA DI MISURA (3/4) LE UNITA DI MISURA (2/4) Lezione 2

Rappresentazione dei Dati

Dispensa di Informatica I.2

Rapida Nota sulla Rappresentazione dei Caratteri

Informatica. Mario Pavone - Dept. Mathematics & Computer Science - University of Catania. Trasferimento. Ambiente esterno.

TECNOLOGIA DIGITALE. TECNOLOGIA DIGITALE (segue)

Conversione di base. Conversione decimale binario. Si calcolano i resti delle divisioni per due

Anno Accademico Lezione 10 : Conversione di Base (p. 3) Lunedì 6 Dicembre 2010

Rappresentazione binaria

LA CODIFICA DELL INFORMAZIONE

Rappresentazione binaria

Numeri e caratteri in binario. Prof.ssa Antonella Serra

Rappresentazione di numeri interi e frazionari. 28 settembre 2015 (ore 9-11)

Rappresentazione dell Informazione. Emilio Di Giacomo e Walter Didimo

Analogico vs. Digitale. LEZIONE II La codifica binaria. Analogico vs digitale. Analogico. Digitale

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

Programma del corso. Rappresentazione delle Informazioni. Introduzione agli algoritmi. Architettura del calcolatore

Informazione binaria: - codici binari, notazione binaria/ottale/esadecimale -

Sistemi di numerazione

Rappresentazione ottale e esadecimale. 22 settembre 2017

Laboratorio Informatico di Base. Concetti di base sull informatica

Informatica B. Sezione D. Scuola di Ingegneria Industriale Laurea in Ingegneria Energetica Laurea in Ingegneria Meccanica

Rappresentazione dell informazione

Programma del corso. Rappresentazione delle Informazioni. Introduzione agli algoritmi. Architettura del calcolatore

Corso di Calcolatori Elettronici I

= = = Codifica dell informazione

Lezione 3. I numeri relativi

Rappresentazione dell informazione

Paolo Bison. Fondamenti di Informatica A.A. 2006/07 Università di Padova

= = =

Codifica binaria dei dati numerici: i numeri naturali

Rappresentazione dei numeri

LA CODIFICA DELL INFORMAZIONE. Prof. Enrico Terrone A. S: 2014/15

Rappresentazione di dati: numerazione binaria. Appunti per la cl. 3 Di A cura del prof. Ing. Mario Catalano

Sistemi di numerazione. Sistema binario, o1ale, esadecimale Rappresentazione delle informazioni

TECNOLOGIA DIGITALE. CPU, memoria centrale e dispositivi sono realizzati con tecnologia elettronica digitale

Rappresentazione dell informazione

LABORATORIO DI INFORMATICA

Decimale, binaria,esadecimale

Informazione e Registri - 2

La "macchina" da calcolo

04 Aritmetica del calcolatore

APPUNTI DI INFORMATICA

Codifica di informazioni numeriche

Rappresentazione dell Informazione

Numeri frazionari. sistema posizionale. due modi: virgola fissa virgola mobile. posizionale, decimale

Programma del corso. Rappresentazione delle Informazioni. Introduzione agli algoritmi. Architettura del calcolatore

La rappresentazione delle informazioni in un computer. La numerazione binaria

Tutorato architettura degli elaboratori modulo I (lezione 1)

DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E INFORMATICA SISTEMI OPERATIVI. Anno Accademico 2017/2018. Docente: ing. Salvatore Sorce

Transcript:

La codifica dei numeri La rappresentazione dei numeri con il sistema decimale può essere utilizzata come spunto per definire un metodo di codifica dei numeri all interno degli elaboratori: la sequenza 15 viene interpretato come: 1 decina + 5 unità In generale la sequenza c n c n-1 c n-2... c 1 c 0 (ogni c i è una cifra compresa tra 0 e 9 ) viene interpretata come: c 0 x 10 0 + (c 0 unità) c 1 x 10 1 + (c 1 decine) c 2 x 10 2 + (c 2 centinaia)... c n-1 x 10 n-1 + c n x 10 n 44

La notazione posizionale La numerazione decimale utilizza una notazione posizionale basata sul numero 10 (base). La sequenza 234 rappresenta il numero 4 x 10 0 + 3 x 10 1 + 2 x 10 2 La notazione posizionale può essere utilizzata in qualunque altro sistema di numerazione (con base diversa da 10) Nel sistema di numerazione binario i numeri vengono codificati utilizzando le due cifre 0 e 1 Nel sistema di numerazione ottale i numeri vengono codificati utilizzando le otto cifre 0, 1, 7 Nel sistema di numerazione esadecimale i numeri vengono codificati utilizzando le sedici cifre 0, 1, 8, 9, A, B, C, D, E, F 45

La notazione posizionale In analogia con il caso decimale la sequenza c n c n-1 c n-2... c 1 c 0 (ogni c i è la cifra 0 o la cifra 1 ) rappresenterà, in binario, il numero c 0 x 2 0 + c 1 x 2 1 +... c n-1 x 2 n-1 +c n x 2 n La sequenza 1011 denota il numero 1 x 2 0 + 1 x 2 1 + 0 x 2 2 +1 x 2 3 = 11 (in base 10) In analogia con il caso decimale la sequenza c n c n-1 c n-2... c 1 c 0 rappresenterà, in esadecimale, il numero c 0 x 16 0 + c 1 x 16 1 +... c n-1 x 16 n-1 +c n x 16 n La sequenza 1011 denota il numero 1 x 16 0 + 1 x 16 1 + 0 x 16 2 +1 x 16 3 = 4113 (in base 10) Per evitare ambiguità si usa la notazione 1011 2 = 11 10 Per evitare ambiguità si usa la notazione 1011 16 = 4113 10 46

Rappresentazione decimale - limitazioni Consideriamo la base dieci: con tre cifre decimali si possono rappresentare i numeri compresi tra 0 e 999, il numero successivo (1000) richiede una quarta cifra di cui non disponiamo In questo caso si dice che si ha un problema di overflow, ossia si eccede il numero di cifre destinato alla rappresentazione, e si genera un errore perché il numero non può essere gestito Poiché il numero 999 può essere scritto come 10 3-1 (ossia 1000-1), possiamo enunciare la seguente regola: con N cifre decimali si possono rappresentare i numeri da 0 a 10 N -1 47

Rappresentazione binaria - limitazioni Consideriamo la base due: con tre cifre binarie si possono rappresentare i numeri compresi tra 0 e 2 3-1 (ossia 8-1), possiamo enunciare la seguente regola: Esempio con N=3: con N cifre binarie si possono rappresentare i numeri da numero decimale 0 a 2 N -1 0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111 rappresentazione binaria 48

Rappresentazione esadecimale - limitazioni Consideriamo la base sedici: con tre cifre esadecimali si possono rappresentare i numeri compresi tra 0 e 16 3-1 (ossia 4096-1). con N cifre esadecimali si possono rappresentare i numeri da 0 a 16 N -1 Esempio con N=2: numero decimale 0 00 1 01 10 0A 11 0B 15 0F 16 10 17 11 30 1E 31 1F 32 20 rappresentazione esadecimale 49

Rappresentazione binaria - operazioni A queste rappresentazioni si possono applicare le operazioni aritmetiche: 0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=0 con riporto di 1 1+1 in decimale è uguale a 2 ma siamo nella notazione binaria che ha solo due cifre, 0 e 1 50

Rappresentazione binaria - operazioni A queste rappresentazioni si possono applicare le operazioni aritmetiche: 2 + 010 + 3 = 011 = 5 101 5 + 101 + 4 = 100 = 9 1001 Questo problema può essere osservato anche con la rappresentazione decimale 5 + 9 = 14 *** ERRORE: OVERFLOW *** (non può essere codificato con tre bit) *** ERRORE OVERFLOW: non basta una sola cifra 51

Rappresentazione dei numeri Lo stesso numero può essere codificato in modi diversi: ASCII: 37 00110011 00110111 (2 byte) 3 7 BINARIA: 37 00100101 (1 byte) Il primo modo è usato per le comunicazioni con l'esterno (input/output: ingresso/uscita) Il secondo modo è usato all'interno (per fare i calcoli) non è possibile usare direttamente le codifiche ASCII: Esempio: Numero ASCII 3 + 00110011 2 = 00110010 ---- ------------- e 01100101 Esistono dei programmi di conversione che trasformano i numeri da una codifica all'altra 52

Conversione dalla base 10 alla base 2 Dato un numero N rappresentato in base dieci, la sua rappresentazione in base due sarà del tipo: c m c m-1... c 1 c 0 (le c i sono cifre binarie) Come possiamo determinare queste cifre? Si deve calcolare la divisione intera di N per 2: N/2=N con resto R R è la cifra più a destra nella rappresentazione binaria di N, cioè c 0 = R Si divide N /2 ottenendo N /2 = N con resto R e si ha che c 1 = R Si ripete il procedimento fino a quando il risultato della divisione è uguale a 0 53

Conversione dalla base 10 alla base 2 Consideriamo ad esempio il numero 345 10 e calcoliamo la sua rappresentazione in base due: 345/2 = 172 resto 1 172/2 = 86 resto 0 86/2 = 43 resto 0 43/2 = 21 resto 1 21/2 = 10 resto 1 10/2 = 5 resto 0 5/2 = 2 resto 1 2/2 = 1 resto 0 1/2 = 0 resto 1 Leggendo i resti dal basso verso l'alto, si ha che la rappresentazione binaria del numero 345 10 è 101011001 2 54

Conversione dalla base 10 alla base 16 Dato un numero N rappresentato in base dieci, la sua rappresentazione in base sedici sarà del tipo: c m c m-1... c 1 c 0 (le c i sono cifre esadecimale) Come possiamo determinare queste cifre? Si deve calcolare la divisione intera di N per 16: N/16=N con resto R R è la cifra più a destra nella rappresentazione esadecimale di N, cioè c 0 = R Si divide N /16 ottenendo N /16 = N con resto R e si ha che c 1 = R Si ripete il procedimento fino a quando il risultato della divisione è uguale a 0 55

Conversione dalla base 10 alla base 16 Consideriamo ad esempio il numero 345 10 e calcoliamo la sua rappresentazione in base sedici: 345/16= 21 resto 9 21/16 = 1 resto 5 1/16 = 0 resto 1 Leggendo i resti dal basso verso l'alto, si ha che la rappresentazione binaria del numero 345 10 è 159 16 56

Conversione dalla base 2 alla base 10 Sia c m c m-1... c 1 c 0 un numero rappresentato in base 2, per trovare la rappresentazione decimale di questo numero dobbiamo considerare le potenze successive della base 2 c 0 x 2 0 + c 1 x 2 1 +... + c m-1 x 2 m-1 + c m x 2 m = N Esempio: 101011001 2 1x2 0 + 0x2 1 + 0x2 2 + 1x2 3 +1x2 4 + 0x2 5 +1x2 6 + 0x2 7 + 1x2 8 = 1+8+16+64+256=345 57

Conversione dalla base 16 alla base 10 Sia c m c m-1... c 1 c 0 un numero rappresentato in base 16, per trovare la rappresentazione decimale di questo numero dobbiamo considerare le potenze successive della base 16 c 0 x 16 0 + c 1 x 16 1 +... + c m-1 x 16 m-1 + c m x 16 m = N Esempio: 159 16 9x16 0 + 5x16 1 + 1x16 2 = 9+80+256=345 58

Rappresentazione di numeri negativi e dei numeri reali In realtà, una semplice codifica binaria come quella discussa fino ad ora non è sufficiente, per due motivi: numeri negativi numeri con la virgola Per questi numeri vengono utilizzate delle rappresentazioni differenti 59