Esercitazione 0. Alberto Marchesi Informatica A Ingegneria Matematica (sez. 2) 25 Settembre 2019

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

Rappresentazione di numeri interi

Architettura degli Elaboratori I Esercitazione 1 - Rappresentazione dei numeri Roberto Navigli

Somma di numeri binari

Esercitazioni di Fondamenti di Informatica - Lez. 1 02/10/2018

I.4 Rappresentazione dell informazione - Numeri con segno

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

AXO Architettura dei Calcolatori e Sistemi Operativi. aritmetica binaria intera

1.2f: Operazioni Binarie

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

Corso di Informatica B - Sezione D

Tutorato architettura degli elaboratori modulo I (lezione 1)

Codifica. Rappresentazione di numeri in memoria

Codifica dell informazione numerica

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

Lezione 3. I numeri relativi

Architettura degli elaboratori - 2 -

Esercitazioni su rappresentazione dei numeri e aritmetica. Interi unsigned in base 2

Rappresentazione. Notazione in complemento a 2. Complemento a due su 3 e 4 bit Complemento a due

Esercitazioni di Reti Logiche. Lezione 1 Rappresentazione dell'informazione. Zeynep KIZILTAN zkiziltan@deis.unibo.it

Risoluzione degli esercizi proposti dall 1 al 6

Rappresentazione dell Informazione

Esercizio 1) Un tuo amico ha calcolato che -77 ha rappresentazione , ma non si ricorda quale codica ha usato. tra: binario naturale

Codifica dell Informazione per il Calcolo Scientifico

Informazione binaria: - rappresentazione dei numeri naturali e interi relativi -

Rappresentazione di numeri relativi (interi con segno) Rappresentazione di numeri interi relativi (con N bit) Segno e Valore Assoluto

Fondamenti di Informatica

Interi positivi e negativi

Esercitazione del 09/03/ Soluzioni

Conversione binario-decimale. Interi unsigned in base 2. Esercitazioni su rappresentazione. dei numeri e aritmetica

Codifica dell informazione numerica. Matteo Re, Nicola Basilico,

Esercitazione del 03/03/ Soluzioni

Lezione 1. Rappresentazione dei numeri. Aritmetica dei calcolatori. Rappresentazione dei numeri naturali in base 2

Esercitazioni di Fondamenti di Informatica - Lez. 1 - Soluzioni

Unità aritmetica e logica

Codifica dei Numeri. Informatica ICA (LC) 12 Novembre 2015 Giacomo Boracchi

La codifica delle informazioni numeriche ed alfanumeriche.

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

1.2 Concetti base dell Informatica: Informazione

Codifica binaria. Rappresentazioni medianti basi diverse

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

Numeri interi (+/-) Alfabeto binario. Modulo e segno

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

CONVERSIONE BINARIO DECIMALE NB: Convertire in decimale il numero binario N = N =

Interi unsigned in base 2. Esercitazioni su rappresentazione dei numeri e aritmetica. Conversione binario-decimale

Unita aritmetica e logica. Input e output della ALU. Rappresentazione degli interi. Rappresentazione in modulo e segno. Aritmetica del calcolatore

Operazioni artimetiche

Corso di Calcolatori Elettronici I

Fondamenti di Informatica - 1. Prof. B.Buttarazzi A.A. 2011/2012

Rappresentazione dei numeri. Rappresentazione di insiemi numerici mediante insiemi finiti di stringhe di bit Problemi:

ARITMETICA BINARIA. La somma viene eseguita secondo le regole per la somma di due bit, di seguito riportate:

Un ripasso di aritmetica: Rappresentazione decimale - limitazioni

Codifica dei numeri interi con segno

Informatica e Bioinformatica: Rappresentazione dell Informazione

La codifica. dell informazione

D:\Documenti Ea\Informatica B\Esercitazioni\ Esercitazione 7\codBin.txt sabato 6 novembre

Rappresentazione dell informazione

Informatica Generale 1 - Esercitazioni Flowgraph, algebra di Boole e calcolo binario

Lezione 4. Sommario. L artimetica binaria: I numeri relativi e frazionari. I numeri relativi I numeri frazionari

La codifica dei numeri

Corso di Informatica Generale (C. L. Economia e Commercio) Ing. Valerio Lacagnina Rappresentazione dei numeri relativi

Esercitazione 1 del 07/10/2011

La codifica. dell informazione

Informatica, Informazione e Telecomunicazioni. La codifica dell informazione. Supporto e informazione. Il concetto di informazione

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

Informatica, Informazione e Telecomunicazioni. La codifica dell informazione. Il concetto di informazione. Supporto e informazione

INFORMATICA GENERALE E BASI DI DATI PER ARCHIVI AUDIOVISIVI (PRIMO MODULO) Claudio Piciarelli A.A. 2013/2014

Esercitazione 1 del 10/10/2012

Esercitazione del 05/03/ Soluzioni

Codifica dell informazione numerica

Rappresentazione dell Informazione

Sistemi di numerazione

La codifica dei numeri

Aritmetica dei Calcolatori

Arithmetic and Logic Unit e moltiplicatore

Elementi di Informatica e Programmazione

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

La Rappresentazione 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


Esercitazioni su rappresentazione dei numeri e aritmetica dei calcolatori

Informatica Generale 02 - Rappresentazione numeri razionali

Rappresentazione dell informazione

Rappresentazione numeri con e senza segno ([PH] par. 2.4) Giovedì 1 ottobre 2015 (ore 9-13)

Esercitazione del 2/3/2010- Numeri binari e conversione

Esercitazione 1 del 9/10/2013

Algoritmi Istruzioni che operano su dati. Per scrivere un programma è necessario. che l esecutore automatico sia in grado di.


Esame di INFORMATICA (*) Operazioni Aritmetiche: Somma. Lezione 3. Operazioni Aritmetiche: Somma. Operazioni Aritmetiche: Somma

Lezioni di Informarica. Prof. Giovanni Occhipinti

Riassunto Nell'esercitazione di oggi e' stata introdotta la codifica binaria naturale, intera e razionale in virgola fissa. Il materiale teorico

Codifica dell informazione numerica

APPUNTI DI INFORMATICA

Soluzioni Esercizi su rappresentazione binaria dell informazione

Rappresentazione della informazione

Lezione 9 Aritmetica in virgola mobile (3)

Transcript:

Esercitazione Alberto Marchesi Informatica A Ingegneria Matematica (sez. 2) 25 Settembre 219 Gli esercizi visti a lezione sono segnalati con ( ). Esercizio.1 ( ). Convertire in base 1 il numero (1111)2 codificato in binario. Il numero e codificato in binario utilizzando m = 8 bits. La conversione in base 1 si effettua applicando la formula seguente: m 1 X ai 2i = 1 27 + 26 + 25 + 1 24 + 23 + 1 22 + 1 21 + 2 = i= = (128 + 16 + 4 + 2)1 = (15)2. Esercizio.2. Tradurre il messaggio in codice riportato in Figura 1 (sinistra) usando la codifica ASCII riportata in Figura 1 (destra). Figura 1: Messaggio in codice (sinistra) e tabella codifica ASCII (destra). 1

(1111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 2 + 1 = 64 + 32 + 4 + 1 = (11) 1 e (11111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 3 + 1 2 2 + 1 2 1 = 64 + 32 + 8 + 4 + 2 = (11) 1 n (1111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 2 + 1 = 64 + 32 + 4 + 1 = (11) 1 e (1111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 4 + 1 2 1 = 64 + 32 + 16 + 2 = (114) 1 r (11111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 2 + 1 2 1 + 1 = 64 + 32 + 4 + 2 + 1 = (13) 1 g (1111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 3 + 1 = 64 + 32 + 8 + 1 = (15) 1 i (111) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 = 64 + 32 + 1 = (97) 1 a (111) 2 = 1 2 3 + 1 2 2 + 1 = 8 + 4 + 1 = (13) 1 \n Esercizio.3 ( ). Al mondo ci sono circa sei miliardi di persone. Supponiamo di voler progettare un sistema che dia un numero di serie (codificato in binario) ad ogni persona del pianeta. Quanti bit deve essere lungo il numero di serie perché ogni persona abbia un numero di serie diverso? Con m bits posso rappresentare 2 m numeri binari diversi. Siccome 2 1 = 124 1 3, posso scrivere 1 9 2 3, cioé con 3 bit posso rappresentare circa 1 9 numeri. Inoltre, 2 3 = 8 e 8 1 9 2 3 2 3 = 2 33, cioé con 33 bit posso rappresentare circa 8 1 9 numeri. Nel nostro caso servono 6 1 9 numeri diversi, quindi 33 bits sono sufficienti, mentre 32 sarebbero troppo pochi (potrei rappresentare solo 4 1 9 numeri diversi). Esercizio.4 ( ). Riportare la codifica in binario (senza segno) dei numeri 134 e 87 in base 1, utilizzando il numero minimo di bit. Sommare in binario (senza segno) 134 e 87 in base 1. 2

m = log 2 (134) = 8 bits sono necessari per rappresentare 134, applicando il metodo delle divisioni successive per 2 (riportato sotto) si ottiene (134) 1 = (111) 2. 134 67 1 33 1 16 8 4 m = log 2 (87) = 7 bits sono necessari per rappresentare 87, applicando il metodo delle divisioni successive per 2 (riportato sotto) si ottiene (87) 1 = (11111) 2. 87 1 43 1 2 1 5 1 La somma dei due numeri è (111111) 2 = (221) 1. (1) (1) 1 + 1 1 1 1 1 Esercizio.5 ( ). Dire quali dei seguenti numeri in base 1 sono rappresentabili in base p = 13 con m = 3 cifre. (168) 1 ; (222) 1 ; (2182) 1. Convertire in base 1 il numero (A3C) 13 in base 13. Posso rappresentare i numeri interi nell intervallo [; p m 1] = [; 2196], quindi solo il secondo numero non è rappresentabile. (A3C) 13 = 1 13 2 + 3 13 1 + 12 13 = 169 + 39 + 12 = (1741) 1. Esercizio.6 ( ). Eseguire le seguenti conversioni di base tra numeri positivi. 3

(27376) 8 in binario; (11111) 2 in base 16; (5ABF ) 16 in base 8; (1274) 1 in base 16; (F E2A) 16 in binario. (27376) 8 = (1 111 11 111 11) 2. (11111) 2 = (11 111) 2 = (37) 16. (5ABF ) 16 = (11 11 111 1111) 2 = ( 11 11 1 111 111) 2 = (55277) 8. (1274) 1 = (1 1111 11) 2 = (4F A) 16. 1274 637 1 318 159 1 79 1 39 1 19 1 9 1 4 (F E2A) 16 = (1111 111 1 11) 2. Esercizio.7. Calcolare, eventualmente in modo approssimato, il valore delle seguenti potenze, assumendo di conoscere solo i valori delle prime 1 potenze intere di 2 (con 2 1 1 3 ). Si richiede di usare il numero minimo di moltiplicazioni necessario, indicando anche tale numero nella soluzione. 2 35 ; 1 11 ; 3 47 ; 4 15. 4

Siccome 2 35 é una potenza del 2, posso usare direttamente le proprietà delle potenze e scrivere 2 35 = 2 3 2 5 = 2 1 2 1 2 1 2 5 1 9 32. Servono solo 3 moltiplicazioni. Siccome 1 11 é una potenza del 1, posso scrivere 1 11 = (1 3 ) 11 33 (2 1 ) 11 33 (2 1 ) 3,6... 2 36 = 2 1 2 1 2 1 2 6 1 9 64. Servono solo 3 moltiplicazioni. In questo caso non ho una potenza del 2 o del 1, perciò devo utilizzare il metodo più generale. Prima di tutto scrivo l esponente 47 in binario, cioé (47) 1 = (11111) 2. Quindi posso scrivere (47) 1 = 1 2 5 +1 2 3 +1 2 2 +1 2 1 +1 = 32+8+4+2+1. Usando le proprietà delle potenze posso scrivere 3 47 = 3 32 3 8 3 4 3 2 3 1, perciò mi servono 4 moltiplicazioni. A questo punto devo calcolare 3 32, per farlo posso sfruttare le seguenti relazioni: 3 32 = 3 16 3 16, 3 16 = 3 8 3 8, 3 8 = 3 4 3 4, 3 4 = 3 2 3 2, e 3 2 = 3 1 3 1, usando altre 5 moltiplicazioni. In questo modo ho già calcolato anche 3 8, 3 4, e 3 2. In totale mi servono quindi 9 moltiplicazioni. Notare che 4 è una potenza del 2, perciò 4 15 = (2 2 ) 15 = 2 3 = 2 1 2 1 2 1 1 9. Servono solo 3 moltiplicazioni. Esercizio.8 ( ). Indicare quanti bit sono necessari per rappresentare in CP2 i numeri 129 e -271 in base 1. Convertire i due numeri in CP2 usando lo stesso numero di bit (scegliere il numero minimo di bit necessari). 5

Per rappresentare 129 servono m = 1+ log 2 (129) = 9 bits (notare il bit aggiuntivo per il segno). Per rappresentare -271 servono m = 1 + log 2 271 = 1 bits. Quindi per rappresentare entrambi i numeri servono almeno m = 1 bits. 129 1 64 3 16 8 4 (129) 1 = (11) CP 2 (aggiungendo due zeri a sinistra per avere 1 bits). 27 135 1 67 1 33 1 16 8 4 (271) 1 = (11111) CP 2. Per ottenere ( 271) 1 in CP2 utilizzo la procedura per cambiare segno ad un numero espresso in CP2. Prima complemento tutti i bit (1 diventa e diventa 1) ottenendo (11111); poi sommo 1 al risultato ottenuto. Quindi ( 271) 1 = (111111) CP 2. Alternativamente potevo convertire con il metodo delle divisioni successive per 2 il numero 2 m 271 = 2 1 271 = 753. 753 1 376 188 94 47 1 23 1 1 5 1 Esercizio.9 ( ). Si consideri una rappresentazione in CP2 su m = 4 bit, date le seguenti somme, dire in quali casi si verifica overflow e se il risultato delle somme é corretto. (+2) 1 + (+5) 1 ; 6

(+2) 1 + (+6) 1 ; ( 2) 1 + ( 4) 1 ; ( 5) 1 + ( 4) 1 ; ( 5) 1 + (+7) 1. (+2) 1 = (1) CP 2 e (+5) 1 = (11) CP 2. No overflow e risultato corretto. 1 + 1 1 [] () 1 (+2) 1 = (1) CP 2 e (+6) 1 = (11) CP 2. Overflow perché risultato negativo. (1) (1) 1 + [1] (1) ( 2) 1 = (111) CP 2 e ( 4) 1 = (11) CP 2. No overflow e risultato corretto. (1) 1 + [] (1) 1 ( 5) 1 = (111) CP 2 e ( 4) 1 = (11) CP 2. Overflow perché risultato positivo. 1 + [1] () 1 ( 5) 1 = (111) CP 2 e (+7) 1 = (111) CP 2. No overflow e risultato corretto. (1) (1) (1) 1 + 1 [] () 1 Esercizio.1. Si calcoli la differenza (X Y ) dei due numeri in CP2 seguenti, ciascuno di m = 6 bit, espressa in CP2. Determinare se si verifica overflow oppure no. X = (1111) CP 2 Y = (1111) CP 2 7

Devo calcolare X + ( Y ). Per avere la rappresentazione di Y basta usare il metodo per cambiare segno in CP2. Prima complemento ottenendo (11) e poi sommo 1, cioé Y = (11) CP 2. Nella somma non ho overflow. (1) (1) 1 1 + [] () 1 1 8