ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 12

Σχετικά έγγραφα
ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Αριθμητικά Συστήματα Η ανάγκη του ανθρώπου για μετρήσεις οδήγησε αρχικά στην επινόηση των αριθμών Κατόπιν, στην επινόηση συμβόλων για τη παράσταση

ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδους. 22/1/ :11 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

Περιεχόµενα. οµή Η/Υ: Αναπαράσταση εδοµένων. υαδικό σύστηµα. Συστήµατα Αρίθµησης υαδικό Οκταδικό εκαεξαδικό Παραδείγµατα

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 11

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ψηφιακοί Υπολογιστές

Εισαγωγή στην πληροφορική

Σ ή. : υαδικά. Ε ό. ή Ενότητα

Β1.1 Αναπαράσταση Δεδομένων και Χωρητικότητα Μονάδων Αποθήκευσης

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Βασικές Έννοιες Προγραμματισμού. Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD

1. Βάσεις αριθμητικών συστημάτων 2. Μετατροπές μεταξύ ξύβάσεων 3. Αρνητικοί δυαδικοί αριθμοί 4. Αριθμητικές πράξεις δυαδικών αριθμών

ΗΜΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Αριθµητική υπολογιστών

Συστήματα αρίθμησης. = α n-1 *b n-1 + a n-2 *b n-2 + +a 1 b 1 + a 0 όπου τα 0 a i b-1

Πληροφορική. Ενότητα 4 η : Κωδικοποίηση & Παράσταση Δεδομένων. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Ψηφιακά Κυκλώματα Ι. Μάθημα 1: Δυαδικά συστήματα - Κώδικες. Λευτέρης Καπετανάκης

1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα

Εισαγωγή στην Πληροφορική. Α σ κ ή σ ε ι ς σ τ η ν ι α χ ε ί ρ ι σ η Μ ν ή µ η ς. Αντώνης Σταµατάκης

Αναπαράσταση Δεδομένων. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Αριθμητικά Συστήματα

Εισαγωγή στην Πληροφορική ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ TEI ΧΑΛΚΙ ΑΣ

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

Κεφάλαιο 2 Κωδικοποίηση & Αποκωδικοποίηση

Αναπαράσταση Δεδομένων

Τετάρτη 5-12/11/2014. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ 3 ου και 4 ου ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Η/Υ Α ΕΞΑΜΗΝΟ

Ενότητα 1. Γνωρίζω τον υπολογιστή ως ενιαίο σύστημα

Εργαστήριο ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ. Εισαγωγή

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I Ενότητα 6

Περίληψη. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο υαδική Αφαίρεση. υαδική Αφαίρεση (συν.) Ακόµη ένα παράδειγµα Αφαίρεσης.

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 2

Υπολογιστές και Πληροφορία 1

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Αριθμητικά Συστήματα. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΚΩ ΙΚΕΣ

Εισαγωγή στους Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 7 και 8: Αναπαραστάσεις. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής

Κ15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 2: Δυαδικό Σύστημα / Αναπαραστάσεις

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Προγραμματισμός Υπολογιστών

Λογικός Σχεδιασµός και Σχεδιασµός Η/Υ. ΗΜΥ-210: Εαρινό Εξάµηνο Σκοπός του µαθήµατος. Ψηφιακά Συστήµατα. Περίληψη. Εύρος Τάσης (Voltage(

µπιτ Λύση: Κάθε οµάδα των τεσσάρων µπιτ µεταφράζεται σε ένα δεκαεξαδικό ψηφίο 1100 C 1110 E Άρα το δεκαεξαδικό ισοδύναµο είναι CE2

Εισαγωγή στους Η/Υ & Εφαρμογές

Συστήματα Αρίθμησης. Συστήματα Αρίθμησης 1. PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 Δυαδική Κωδικοποίηση

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

ΕΠΛ031 - Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Αρχιτεκτονική-Ι. Ενότητα 1: Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική -Ι

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τα επιμέρους τμήματα Η ΟΜΗ TOY ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. Αναπαράσταση μεγεθών. Αναλογική αναπαράσταση ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΜΟΝΑ Α ΕΛΕΓΧΟΥ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ. Μάθημα 7

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 3 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 5 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 2ο Αναπαράσταση Δεδομένων

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές (ΗΥ)

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: Παράσταση Προσημασμένων Αριθμών Συμπληρώματα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 2ο Αναπαράσταση Δεδομένων

Analog vs Digital. Δούρβας Ιωάννης ΙΩΑΝΝΗΣ ΔΟΥΡΒΑΣ

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Αριθμητικά Συστήματα

Βασική δοµή και Λειτουργία Υπολογιστή

Δυαδικη παρασταση αριθμων και συμβολων

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Εισαγωγή. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδοµένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθµών

Μάθημα 2: Παράσταση της Πληροφορίας

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Αναπαράσταση Αριθµών

! Εάν ο αριθμός διαθέτει περισσότερα bits, χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες δυνάμεις του 2. ! Προσοχή στη θέση του περισσότερο σημαντικού bit!

ΚΩΔΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Κεφάλαιο 2 Η έννοια και η παράσταση της πληροφορίας στον ΗΥ. Εφ. Πληροφορικής Κεφ. 2 Καραμαούνας Πολύκαρπος 1

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Αναπαράσταση Δεδοµένων

ΠΡΟΫΠΗΡΕΣΙΑΚΗ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗ ΠΡΥ 017 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Διαλέξεις 8 και 9 ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Λύσεις Ασκήσεων ΣΕΙΡΑ 1 η. Πρόσημο και μέγεθος

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Αναπαράσταση αριθμών στο δυαδικό σύστημα. Δρ.

Ανασκόπηση στα ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I. 4 η ΔΙΑΛΕΞΗ Αριθμητικά Συστήματα

5.1 Θεωρητική εισαγωγή

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Οργάνωση Υπολογιστών

Επανάληψη Βασικών Στοιχείων Ψηφιακής Λογικής

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 3, 7, 8 & 9 25/10/07

Δεδομένα & Αναπαράσταση Πληροφορίας

ΕΠΛ 003: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Αναπαράσταση δεδομένων

Ψηφιακά Συστήματα. 2. Κώδικες

Αρχιτεκτονική Μηχανής. Αποθήκευση εδοµένων

3.1 εκαδικό και υαδικό

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Αναπαράσταση Δεδομένων

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:01. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Transcript:

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 12 17 Οκτωβρίου, 2006 Γεώργιος Έλληνας Επίκουρος Καθηγητής ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΑΣ ΣΗΜΕΡΑ υαδική αριθµητική (συνέχεια) Προσηµασµένοι δυαδικοί αριθµοί Κώδικας ASCII

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ υαδικό σύστηµα Βάση: 2 Χρησιµοποιεί δύο ψηφία: 0, 1 Παράδειγµα: (1001011,011) 2 = 1x2 6 + 0x2 5 + 0x2 4 + 1x2 3 + 0x2 2 + 1x2 1 + 1x2 0 + 0x2-1 + 1x2-2 + 1x2-3 = 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 +0+ 0.25+0.125 = (75.375) 10

υαδική αριθµητική: Πρόσθεση Κανόνες: 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 (γράφουµε 0 και µεταφέρουµε ένα στο επόµενο ψηφίο) Παράδειγµα 10110101 10100 + 11001001

υαδική αριθµητική: Αφαίρεση Κανόνες: 0-0 = 0 0-1 = 1 (και δανειζόµαστε 1 από το επόµενο πιο σηµαντικό ψηφίο) (ή προσθέτουµε 1 στο επόµενο ψηφίο του αφαιρετέου) 1-0 = 1 1-1 = 0 Παράδειγµα 110011 10110-11101 Παράδειγµα 110100100 1001011-101011001

υαδική αριθµητική: Πολλαπλασιασµός Κανόνες: 0*0 = 0 0*1 = 0 1*0 = 0 1*1 = 1 Παράδειγµα 101001 110 x 000000 101001 101001 11110110

Παραδείγµατα πολλαπλασιασµού 10101 10 x 00000 10101 101010 111 111 x 111 111 111 110001 Έλεγχος: 21x2 = 42 Έλεγχος: 7x7 = 49

Παραδείγµατα αφαίρεσης 1101101 1001-1100100 1011011 110101-100110 Έλεγχος: 109-9 = 100 Έλεγχος: 91-53 = 38

Προσηµασµένοι δυαδικοί αριθµοί Ανάγκη αναπαράστασης αρνητικών αριθµών. Στο δεκαδικό σύστηµα χρησιµοποιούµε το πρόσηµο. Στο δυαδικό µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε ένα επιπλέον ψηφίο στην αρχή του αριθµού. 0 : θετικό πρόσηµο (+) 1 : αρνητικό πρόσηµο (-)

Προσηµασµένοι δυαδικοί αριθµοί Παράδειγµα Αποφασίζουµε πρώτα τον µέγιστο αριθµό ψηφίων που χρειαζόµαστε. (-7) 10 = (1111) 2 (-2) 10 = (1010) 2 (+7) 10 = (0111) 2 Έχουµε 4 ψηφία: το πρώτο ορίζει το πρόσηµο και τα υπόλοιπα 3 τον αριθµό διάστηµατιµών -7 µέχρι +7 Πρόβληµα 1: Τι παριστάνει ο αριθµός 1000; Πρόβληµα 2: Πωςγίνονταιτώραοιαριθµητικές πράξεις;

Προσηµασµένοι δυαδικοί αριθµοί Λύση: Χρήση της µεθόδου συµπλήρωµα ως προς δύο (two s complement) Μπορούν να γίνουν οι αριθµητικές πράξεις όπως και πριν. Το πρώτο ψηφίο σε αυτή τη µέθοδο δεν έχει µόνο πρόσηµο, αλλά και την τιµή που του αναλογεί λόγω της θέσης του. Προσοχή: Πρέπει ο αριθµός των ψηφίων που απαιτούνται να προαποφασίζεται και να τηρείται.

Συµπλήρωµαως προς δύο (two s complement) Στο παράδειγµα µε 4 ψηφία: 3 ( abcd) 2 = a ( 2 ) + b (2 ) + c (2 ) + d (2 2 1 0 ) (1000) 2 = (-8) 10 (1010) 2 = (-6) 10 (1111) 2 = (-1) 10 (0000) 2 = (0) 10 (0111) 2 = (7) 10 Παρατήρηση: (-8) 10 +(7) 10 = (1000) 2 + (0111) 2 = (1111) 2 = (-1) 10

Συµπλήρωµαως προς δύο (two s complement) Μετατροπή δυαδικού αριθµού σε συµπλήρωµα ως προς δύο Άλλαξε όλα τα στοιχεία του δυαδικού αριθµού από 0 σε 1 και αντίστροφα, και πρόσθεσε 1. Παράδειγµα µε 4 ψηφία 0001 1110+1 = 1111 = (-1) 10 1000 0111+1 = 1000 = (-8) 10 0101 1010+1 = 1011 = (-5) 10 Προσοχή: Να θυµάστε πάντοτε να χρησιµοποιείται το σωστό αριθµό ψηφίων για τον αριθµό που θέλετε να αναπαραστήσετε. π.χ. για το -9, χρησιµοποιήστε τον αριθµό 01001 σαν +9 και βρείτε το συµπλήρωµα ως προς δύο: 10110+1=10111=(-9) 10 Αν έχετε αµφιβολίες χρησιµοποιήστε περισσότερα ψηφία για σιγουριά!

Παραδείγµατα (α) (-10) 10 (10) 10 = (01010) 2 10101+1 = 10110 = (-10) 10 (β) (-23) 10 (23) 10 = (010111) 2 101000+1 = 101001 = (-23) 10 (γ) (-57) 10 (57) 10 = (0111001) 2 1000110+1= 1000111= (-57) 10

Οµαδοποίηση δυαδικών ψηφίων Bit (Binary digit - υαδικό ψηφίο) Είναι η µικρότερη ποσότητα πληροφορίας (π.χ. 0101: 4 bits, 10100011: 8bits) 1 Byte = 8 bits (µια ακολουθία 8 δυαδικών ψηφίων) 1 kilobyte (kb) = 2 10 Bytes = 1024 Bytes 1 MegaByte (MB) = 2 10 kb = 1048576 Bytes 1 GigaByte (GB) = 2 10 MB 1 TeraByte (TB) = 2 10 GB

Κωδικοποίηση δεδοµένων - κώδικας ASCII -- Οι Η/Υ αναπαριστούν κάθε είδους δεδοµένα (γράµµατα, αριθµούς, ήχο) µέσω ακολουθιών από δυαδικά ψηφία. Γι αυτό το λόγο χρησιµοποιούνται κώδικες. -- Το ASCII (American Standard Code for Information Interchange) δηµιουργήθηκε για να υπάρχει µια κοινή αναπαράσταση δεδοµένων. -- Συµπεριλαµβάνει 128 αλφαριθµητικά στοιχεία 94 στοιχεία που µπορούν να εκτυπωθούν (26 κεφαλαία και 26 µικρά γράµµατα, 10 αριθµούς και 32 σύµβολα) 34 στοιχεία που δεν µπορούν να εκτυπωθούν (χαρακτήρες που χρησιµοποιούνται για τον έλεγχο υπολογιστών) -- Χρησιµοποιεί 7 δυαδικά ψηφία. -- Ένα όγδοο ψηφίο χρησιµοποιείται για την ανίχνευση λαθών σε δεδοµένα επικοινωνίας και υπολογισµού (ονοµάζεται δυαδικό ψηφίο ισοτιµίας, parity bit).

Πίνακας ASCII A 3 A 2 A 1 A 0 A 6 A 5 A 4

Παράδειγµα Γράψετε το όνοµα του µαθήµατος µας σαν σειρά δυαδικών ψηφίων χρησιµοποιώντας τον κώδικα ASCII. 1001000 H M Y 1 0 0 1001101 1011001 0110001 0110000 0110000