Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 4 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Σχετικά έγγραφα
Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

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

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Νεκτάριος Κοζύρης ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

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

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 2 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Οργάνωση Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:07. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Πληροφορική Ι. Ενότητα 4 : Πράξεις με bits. Δρ. Γκόγκος Χρήστος

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

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

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Πληροφορική Ι. Ενότητα 3 : Αναπαράσταση αριθμών στο δυαδικό σύστημα. Δρ.

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

Συστήματα Μικροϋπολογιστών

Ελίνα Μακρή

Εισαγωγή στην πληροφορική

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

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Κεφάλαιο 2 Κωδικοποίηση & Αποκωδικοποίηση

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Δεκαδικοί αριθμοί, κλάσματα, δυνάμεις, ρίζες και ποσοστά. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματικά. Ενότητα 1: Οι Αριθμοί. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Δυαδικη παρασταση αριθμων και συμβολων

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ - ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 3 η : Επεξεργασία Κελιών Γραμμών & Στηλών. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

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

Αριθμητικά Συστήματα

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Συναρτήσεις στο MATLAB

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

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

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

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I. 4 η ΔΙΑΛΕΞΗ Αριθμητικά Συστήματα

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

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

9 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

1. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ. α i. (α i β i ) (1.3) όπου: η= το πλήθος ακεραίων ψηφίων του αριθμού Ν. n-1

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II

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

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:05. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 5 η : Μαθηματικοί Τύποι. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 1 η : Εισαγωγή στα Λογιστικά Φύλλα με το MS Excel. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Μαθηματικά. Ενότητα 7: Μη Πεπερασμένα Όρια. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

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

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης

Προγραμματισμός Υπολογιστών

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Μάθημα 4 ο Πράξεις με bits. Δρ.

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Πράξεις με μπιτ

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II

Αριθμητικά Συστήματα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 8 η : Γραφήματα

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

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

Κ15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 2: Δυαδικό Σύστημα / Αναπαραστάσεις

2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. 2.1 Αριθμητικά συστήματα

Αριθµητική υπολογιστών

Transcript:

στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές 4 ο Μάθημα Λεωνίδας λεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ email: leo@mail.ntua.gr url: http://users.ntua.gr/leo

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Στα προηγούμενο μάθημα Συστήματα ρίθμησης το Δυαδικό Μετατροπή από το ένα σύστημα στο άλλο ποκωδικοποίηση Κωδικοποίηση Η πρόσθεση στο Δυαδικό H αφαίρεση στο Δυαδικό Παράσταση ρνητικών 1 os Τρόπος: Με πρόσημο 2 ος Τρόπος: Με Παράσταση Συμπληρώματος ως προς 2 3 ος Τρόπος: Με Πόλωση (Σήμερα) 3

6bit Έλεγχος αποτελέσματος πρόσθεσης / αφαίρεσης μέσω κρατουμένων με την Παράσταση Συμπληρώματος ως προς 2 Ίδια κρατούμενα Ίδια κρατούμενα π.χ. 16 + 2 = 18 π.χ. -8+9= 1-32 16 8 4 2 1-32 16 8 4 2 1 0 1 0 0 0 0 = 16 1 1 1 0 0 0 = -8 + 0 0 0 0 1 0 = 22 + 0 0 1 0 0 1 = -31 0 0 0 0 1 0 =-20 44 0 0 1 0 0 1 =25-39 0 0 1 1 Overflow Underflow π.χ. 22 + 22 = 44 π.χ. -8-31=(-8)+(-31)=-39-32 16 8 4 2 1-32 16 8 4 2 1 0 1 0 1 1 0 = 22 1 1 1 0 0 0 = -8 + 0 1 0 1 1 0 = 22 + 1 0 0 0 0 1 = -31 1 0 1 1 0 0 =-20 44 0 1 1 0 0 1 =25-39 0 1 1 0 3 4

Κωδικοποίηση & ποκωδικοποίηση ριθμών & Χαρακτήρων Ο πολλαπλασιασμός στο Δυαδικό Παράσταση Κλασματικών στο Δυαδικό Κωδικοποίηση Χαρακτήρων 5

Πολλαπλασιασμός Δυαδικών κεραίων 0 0 = 0 0 1 = 0 1 0 = 0 1 1 = 1 Παραδείγματα 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0. 0 0 0 0 1 0 1. 1 0 1 ο πολλαπλασιασμός δυαδικών αριθμών πραγματοποιείται με πρόσθεση και ολίσθηση προς τα αριστερά. 5 6

λγόριθμος πολλαπλασιασμού Έστω ότι θέλουμε να πολλαπλασιάσουμε 2 αριθμούς, D μήκους λέξης n-bit. Κατασκευάζουμε τα χωρία A,B,C,D με το Β να έχει μήκος 1-bit ενώ τα A,C,D n-bit π.χ για n=4 Βήμα 1ο : Τοποθέτησε τους A, D στα αντίστοιχα κελιά και τοποθέτησε μηδενικά στα B, C. Βήμα 2ο : Κάνε τα παρακάτω n φορές (βρόχος) ν το LSD του D είναι 1, τότε πρόσθεσε τα, C. Βάλε το αποτέλεσμα στο C και το κρατούμενο (αν υπάρχει) στο B. ν δεν υπάρχει κρατούμενο, τότε στο B μπαίνει 0. Μετάθεσε όλα τα ψηφία του ενοποιημένου χώρου BCD όλα μια θέση δεξιά (ολίσθηση) Βήμα 3ο : Μόλις τελειώσουν οι n φορές, το αποτέλεσμα είναι στο CD. Β C D 6 7

λγόριθμος πολλαπλασιασμού, ( συνέχεια) Παράδειγμα: =1101, D=1001, προφανώς n=4 Βήμα 1: 0 0 0 0 0 1 0 0 1 (β) Βήμα Μετάθεση 1o: Τοποθέτησε όλων των τους ψηφίων A, Dτου στα αντίστοιχα BCD κατά κελιά μια και θέση δεξιά βάλε μηδενικά στα B, C. Β C πρόσθεσε τα, C. DΒάλε το Βήμα 2: i=1 n=4. αποτέλεσμα στο C και το i=2 n=4. (α) Το LSD=1 οπότε +C C (α) Το LSD=0 κρατούμενο: οπότε δεν αλλάζει τίποτα 0 1 0 0 1 Βήμα 2ο: Κάνε τα παρακάτω n φορές 0 0 1(βρόχος) 1 0 1 1 0 0 0 0 ενοποιημένου 1 1 0 χώρου 1 1BCD0 μια 0 - ν το LSD του D είναι 1, τότε (αν υπάρχει) στο B. (αν δεν υπάρχει) τότε στο B μπαίνει 0. - Μετάθεσε όλα τα ψηφία του 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0. 1 0 1 θέση δεξιά (ολίσθηση) Βήμα 3ο: Μόλις τελειώσουν οι n φορές, το αποτέλεσμα είναι στο CD. 7 8

λγόριθμος πολλαπλασιασμού, ( συνέχεια) (β) Μετάθεση όλων των ψηφίων του BCD κατά μια θέση δεξιά 0 0 0 1 0. 1 0 1 (β) Μετάθεση όλων των ψηφίων του BCD κατά μια θέση δεξιά 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 i=3 n=4. (α) Το LSD=0 οπότε δεν αλλάζει τίποτα 0 0 0 1 0 i=4 n=4. (α) Το LSD=1 οπότε +C C 0 1 0 1 1 8 9

λγόριθμος πολλαπλασιασμού, ( συνέχεια) (β) Μετάθεση όλων των ψηφίων του BCD Βήμα 4: Το αποτέλεσμα είναι στο CD κατά μια θέση δεξιά 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1. 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0. 1 0 1 9 10

Κλασματικοί ριθμοί στο Δυαδικό Δυαδικό 1010.1010 1 0 1 0 1 0 1 0 8 δες 4 δες 2 δες 1 δες 1/2 α 4 τα 8 α 16 α 10 11

Κλασματικοί ριθμοί στο Δυαδικό ποκωδικοποίηση : Δεδομένου ότι n 1 n 2... 1 0 D D D D 1 D 2 D... m D (. ) = D * B +... + D* B + D* B +... + D * B n 1 n 1 0 0 1 1 m m προφανώς 0.00101 2 = 0*2-1 +0*2-2 +1*2-3 +0*2-4 +1*2-5 =0.15625 10 Κωδικοποίηση : ντιστρόφως, αν έχουμε τον αριθμό 0.158 10 τότε 0.158*2 = 0.316 0.316*2 = 0.632 0.632*2 = 1.264 0.264*2 = 0.528 0.528*2 = 1.056 0.158 10 = 0.0 0 1 0 1 2 B = 11 12

Παραδείγματα ποκωδικοποίηση: 10.011 2 D.DDD 10? Κωδικοποίηση : 2.8 10 DD.DDD 2? Πόσο περισσεύει? 12 13

Πρόσημο Κλασματικών πρόσημο-μέτρο: το MSD δηλώνει το πρόσημο (π.χ. 0: θετικό, 1 : αρνητικό). Παράδειγμα: 13 = 1 + 1 + 1 32 4 8 32 Sign ½ ¼ 1/8 1/16 1/32 1 0 = -13/32 0 0 0 1 0 1 = 0.158 10 συμπλήρωμα ως προς 2: Παράδειγμα: -1 ½ ¼ 1/8 1/16 1/32 0 0 = 13/32 1 1 0 0 1 0 + 1 1 1 0 0 1 1 =c 2 (13/32)=-13/32 13 14

Σε Η/Υ που Πρόβλημα Εξάσκησης χρησιμοποιεί τη σύμβαση c 2 ( ), το μήκος λέξης είναι 8 bit, και τα 3 bit είναι για το κλασματικό μέρος, Να παρασταθούν ως δυαδικοί οι αριθμοί 5.5 10 και - 4.25 10 Να γίνει η πράξη 5.5 10-4.25 10 στο δυαδικό Να εξετασθεί (από πλευράς Η/Υ) η ορθότητα της πράξης. 14 15

Πόλωση - Πλεονασμός κατά Κ Στο δυαδικό σύστημα ένας 8-bit αριθμός περιέχει αριθμούς από το 0 255 Τι θα γινόταν αν μεταθέταμε το 0 σε 128? «Πόλωση 128» Το «000» θα αντιστοιχούσε σε «128» Το «-128» θα αντιστοιχούσε σε «0» (δηλ. Min) Το «+127» θα αντιστοιχούσε σε «255» (δηλ. max) Π.χ Να παρασταθεί o αριθμός 5 σε 8-bit δυαδικό σύστημα με πόλωση 128 Το «5» αντιστοιχεί σε 133 10000101 16 15

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «νοικτά καδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.