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



Documenti analoghi
04 Aritmetica del calcolatore

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

Codifica binaria. Rappresentazioni medianti basi diverse

CORSO DI ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI Introduzione Sistemi di Numerazione

La codifica. dell informazione

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

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

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

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

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

La codifica. dell informazione

SISTEMI DI NUMERAZIONE POSIZIONALI

Corso di Calcolatori Elettronici I

Lezione 3. I numeri relativi

Esercitazioni su rappresentazione dei numeri e aritmetica dei calcolatori

Moltiplicazione. Divisione. Multipli e divisori

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

Lezione 2. La conoscenza del mondo

Calcolatori: Sistemi di Numerazione

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

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

Rappresentazione e Codifica dell Informazione

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

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

Aritmetica elementare

Esercitazione Informatica I (Parte 1) AA Nicola Paoletti

Aritmetica in complemento a due. 29 settembre 2017

Rappresentazione dell informazione. Rappresentazione dell informazione. Rappresentazione dell informazione. Codifica dei numeri

Aritmetica elementare

Aritmetica binaria e circuiti aritmetici

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

Rappresentazione dei numeri

Esercitazione 1 del 9/10/2013

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

Esercitazione 1 del 10/10/2012

Sistemi di Numerazione

Rappresentazione di numeri interi

Somma di numeri floating point. Algoritmi di moltiplicazione e divisione per numeri interi

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

LA TRASMISSIONE DELLE INFORMAZIONI SECONDA PARTE 1

Tutorato architettura degli elaboratori modulo I (lezione 1)

Aritmetica dei Calcolatori Elettronici

Sistemi di numerazione

Elementi di Informatica e Programmazione

Aritmetica dei Calcolatori

Esercitazioni di Reti Logiche. Lezione 4

Corso di Architettura degli Elaboratori

1-Rappresentazione dell informazione

Rappresentazione dell informazione

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

Insiemi numerici. Alcune definizioni. La retta dei numeri

Esercitazione 1 del 8/10/2014

Rappresentazione dei numeri

Calcolo numerico e programmazione Rappresentazione dei numeri

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

I.4 Rappresentazione dell informazione - Numeri con segno

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

Esercitazione 1 del 07/10/2011

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

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

Interi positivi e negativi

Fondamenti di Programmazione. Sistemi di rappresentazione

Logica matematica e ragionamento numerico

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

Sistemi di numerazione

I.4 Rappresentazione dell informazione

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

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

La codifica dei numeri

Aritmetica dei Calcolatori

N= a i b i. Numeri e numerali. Sistemi di Numerazione Binaria. Sistemi posizionali. Numeri a precisione finita

Rappresentazioni numeriche

Elementi di informatica

Esercitazione del 17/03/2005

Abilità Informatiche e Telematiche

Cap. 2 - Rappresentazione in base 2 dei numeri interi

Esercitazione del 09/03/ Soluzioni

Dott. Marta Ruspa 0321/ /

Aritmetica dei Calcolatori - Operazioni

L insieme dei numeri naturali N Prof. Walter Pugliese

I sistemi di numerazione e la numerazione binaria

Rappresentazione dell informazione

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

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

Elementi di informatica

SISTEMI DI NUMERAZIONE

I sistemi di numerazione

AXO Architettura dei Calcolatori e Sistemi Operativi. aritmetica binaria intera

Esercitazioni di Reti Logiche

Numeri interi positivi

Esercitazione del 03/03/ Soluzioni

Codifica di informazioni numeriche

Rappresentazione dei Dati

Aritmetica dei Calcolatori

Potenziamento formativo, Infermieristica, M. Ruspa RIPASSO DI MATEMATICA

Transcript:

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

Introduzione Zeynep KIZILTAN Si pronuncia Z come la S di Rose altrimenti, si legge come si scrive zkiziltan@deis.unibo.it Responsabile per la parte di esercitazioni di Reti Logiche del Corso di Architettura degli Elaboratori. 2 lezioni questa settimana A-L (Lunedì, Martedì) -> Mercoledì non c è lezione (né con me né con Dal Lago) M-Z (Lunedì, Mercoledì) -> Venerdì con Dal Lago

Introduzione ATTENZIONE Non sono italiana. Prima volta che insegno in italiano. Ho bisogno del vostro aiuto per svolgere queste lezioni in modo scorrevole: siate pazienti con me parlate lentamente e in modo semplice Ricordatevi che parlo bene inglese.

Svolgimento delle Lezioni Ripasso i punti principali visti a lezione di teoria. Propongo degli esercizi. Mostro le soluzioni degli esercizi. Gli esercizi sono utili per l esame. Però...all esame possono uscire esercizi anche molto diversi. Quindi, studiate tutto!

Argomenti Conversione di numeri tra basi 2, 8, 10, 16. Operazioni aritmetiche Addizione Moltiplicazione Sottrazione con il complemento alla base 2 Numeri binari con segno Addizione / sottrazione Overflow

Esercitazione 1 Convertire i seguenti numeri binari (senza segno) in decimale: 101110 1110101.11 110110100

Conversione da Binario a Decimale L equivalente decimale di un numero binario può essere determinato usando le cifre binarie come coefficienti di una serie di potenze in base 2. (101110) 2 = 1x2 5 + 0x2 4 + 1x2 3 + 1x2 2 + 1x2 1 + 0x2 0 = 32 + 8 + 4 + 2 = 46 Se un bit è 0, non contribuisce alla somma. Quindi, la conversione può essere ottenuta sommando le potenze di 2 per le quali i bit corrospondenti sono uguali a 1. Per esempio: (1110101.11) 2, (110110100) 2 in decimale

Esercitazione 2 Convertire i seguenti numeri decimali nelle basi indicate: 7562 in ottale; 1938 in esadecimale; 16.6875 in binario;

Conversione da Decimale a Binario/Ottale/Esadecimale La conversione di un numero intero decimale nel correspondente numero in base r è eseguita: dividendo il numero e i successivi quozienti per r; conservando nel contempo i resti. Le cifre del numero in base r vengono ottenute considerando i resti dalla fine all inizio. Per esempio: 7562 in ottale, 1938 in esadecimale

Conversione da Decimale a Binario/Ottale/Esadecimale La conversione di una frazione decimale in base r viene eseguita: moltiplicando il numero e le successivi frazioni per r; conservando nel comtempo gli interi dei risultati. Le cifre del numero in base r vengono ottenute considerando le parti intere dall inizio alla fine. Per esempio: 0.6875 in binario

Conversione da Decimale a Binario/Ottale/Esadecimale La conversione di numeri decimali, composti sia da una parte intera sia da una parte fazionaria, è eseguita convertendo ciascuna parte separatamente e quindi combinando i due risultati. Per esempio: 16.6875 in binario 16 = 10000 0.6875 = 0.1011 16.6875=10000.1011

Esercitazione 3 Convertire il numero esadecimale F3A7C2 in binario e in ottale.

Conversione tra Binario/Ottale/Esadecimale Si ricordi che quando la base r è maggiore di 10, vengono aggiunte ai simboli numerici le lettere dell alfabeto. Per il sistema esadecimale, dopo le prime cifre 10, si usano le lettere A,B,C,D,E,F per i valori 10,11,12,13,14,15 risp. Per convertire dal sistema ottale (risp. esadecimale) al sistema binario, ciascuna cifra viene convertita nel suo equivalente binario, espresso utilizzando 3 (risp. 4) bit. Per esempio: (F3A7C2) 16 in binario

Conversione tra Binario/Ottale/Esadecimale La conversione da binario a ottale (risp. esadecimale) si esegue dividendo il numero binario in gruppi di 3 (risp. 4) bit ciascuno, verso sinistra e verso destra, a partire dal punto decimale. La corrispondente cifra in base 8 (risp. 16) è assegnata a ciascun gruppo di tre bit. Per esempio: (111100111010011111000010) 2 in ottale

Esercitazione 4 Sommare e moltiplicare le seguenti coppie di numeri senza convertirli in decimale: (110110)2 e (110101)2 (senza segno) (15F)16 e (A7)16 (367)8 e (715)8

Addizione / Moltiplicazione La somma di due numeri binari viene calcolata adattando le stesse regole della somma dei numeri decimali: Si ha un riporto in binario (risp. decimale) se la somma in qualunque pozisione è maggiore di 1 (risp. 9). Per esempio: (110110) 2 + (110101) 2 Sommiamo ciascuna coppia delle cifre. Nella terza colonna la somma è 1+1=10. Questa origina come bit somma 0 e come riporto 1. Il riporto viene sommata ai bit della quarta colonna. La somma nella quinta colonna origina come bit somma 0 e come riporto 1...La sesta origina come somma 1 e come riporto 1. Il risultato è 1101011.

Addizione / Moltiplicazione In generale, la somma di due numeri in base r consiste nel: convertire ciascuna coppia delle cifre in decimale; sommare le cifre in decimale; convertire nuovamente la somma e il riporto risultati nella base r. Per esempio: (15F) 16 + (A7) 16

Addizione / Moltiplicazione La moltiplicazione dei due numeri in base r può essere eseguita effettuando tutte le operazioni aritmetiche utilizzando la base decimale e convertendo ogni risultato intermedio ottenuto. Per esempio: (367) 8 (715) 8

Esercitazione 5 Calcolare il complemento a 2 dei seguenti numeri binari (senza segno): 10101110 10000000 00000000

Complemento a 2 Dato un numero M a n cifre in base 2, il complemento a 2 di M è 2 n -M, dove 2 n = 100..0 Il complemento a 2 può essere ottenuto aggiungendo 1 al complemento a 1, in quanto 2 n -M = [(2 n -1)-M]+1. Il complemento a 1 può essere ottenuto cambiando i bit 1 in bit 0 e viceversa. Per esempio: 10101110, 1000000 Per M=0, la somma è 0, ignorando il riporto nella colonna (n+1).

Esercitazione 6 Sottrarre le seguenti coppie di numeri binari (senza segno) calcolando il complemento a 2 del sottraendo: 11010-10000 100-110000

Sottrazione con il complemento alla base 2 La sottrazione in base 2 di M e N (senza segno) a n cifre M-N può essere eseguita come segue: Sommare il complemento a 2 del sottraendo N al minuendo M. Da ciò si ottiene M+(2 n -N)=M-N+2 n. Se M N, la somma genera un riporto, quindi 2 n nella (n+1)-essima colonna va ignorato. Se M<N, la somma non genera riporto, e coincede con il complemento a 2 di N-M. Quindi, si complementa a 2 la somma e introduce il segno meno di fronte al risultato. Per esempio: 11010-10000, 100-110000

Esercitazione 7 I numeri seguenti sono rappresentati in complemento a 2. Eseguire le seguente operazioni aritmetiche e verificare le soluzioni: 101011+111000 001110+110010 111001-001010 101011-100110

Addizione / Sottrazione di Numeri Binari con Segno La somma di due numeri binari con segno rappresentati in complemento a 2 si ottiene sommando i due addendi, includendo i bit di segno. L eventuale riporto dalla colonna del bit di segno è ignorato e i risultati di segno negativo sono nella forma in complemento a 2. Per esempio: 101011+111010, 001110+110010

Addizione / Sottrazione di Numeri Binari con Segno Per la sottrazione, si noti che A-B = A+(-B) Quindi, una sottrazione può essere cambiata a in somma cambiando il segno del sottraendo. Per esempio: 111001-001010, 101011-100110

Esercitazione 8 Indicare per quale delle seguenti somme di numeri binari in complemento a 2 si verifica un overflow? 000+111 111+110 100+111

Overflow Si verifica overflow quando, a partire da due numeri ciascuno di n bit, si ottiene una somma che ha bisogno di (n+1) bit. L overflow è un problema nei calcolatori perché il numero di bit a dispozisione è fisso e un risultato eccede tale numero non è presente. Quindi, i circuiti di calcolo sono progettati in modo da segnalare le condizione di overflow ed, eventualmente, interromperre l esecuzione del programma.

Overflow Se un numero è positivo e l altro è negativo, l overflow non si verifica: la somma genera un risultato il cui modulo è del maggiore dei due termini. Si è in presenza di overflow, se i due numeri sommati sono entrambi positivi o entrambi negativi: si osservi il riporto nella colonna del bit di segno e quello della colonna del bit di segno. se non sono uguali, si verifica overflow. Per esempio: 000+111, 111+110, 100+111