Презентация "Представление числовой информации в компьютере" (10 класс) по информатике – проект, доклад

Представление числовой информации в компьютере

Компьютерное представление целых чисел

02.06.2019

Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1)

В каком виде представлена информация в памяти компьютера?

101111000 Двоичный код 25 ( 10 ) ?

Двоичное кодирование чисел в компьютере

Тема урока:

Память Ячейка

1 байты 0

11001 ( 2 )

-25

Целые числа со знаком

В каком формате хранятся целые числа в памяти компьютера?

с фиксированной запятой

Достоинства:

Простота Наглядность Простота вычислений

Недостаток:

Небольшой диапазон

с плавающей запятой

Число в формате с плавающей запятой занимает 4 байта (число обычной точности); 8 байтов (число двойной точности).

2, = 0,2*101= 200,*10-2

плавающая запятая

n - 1 разряд 0 разряд

Ячейка – это часть памяти компьютера, вмещающая в себя информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора.

Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Ячейка памяти разделяется на разряды, в каждом из которых хранится разряд числа.

Единицы измерения объема информации

Количество информации, хранящейся в ЭВМ, измеряется ее «объемом», который выражается в битах (от английского binary digit — двоичная цифра).

Битом также называют разряд ячейки памяти ЭВМ.

8 бит = 1 байт Байт - основная единица представления данных. Байт (от английского byte - слог) – часть машинного слова, состоящая из 8 бит, обрабатываемая в ЭВМ как одно целое.

ячейка из 8 разрядов

7 разряд

Форматы данных . . . 7 8 7 15 16 15 24 23 31 63 56 55

Байт = 8 бит Полуслово = 2 байта = 16 бит Слово = 4 байта = 32 бита Двойное слово =8 байт=64 бита

Производные единицы измерения объема информации

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт; 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт; 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт; 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт; 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

210 = 1024

Целые числа – это простейшие числовые типы данных, с которыми оперируют ЭВМ.

Какие целочисленные типы данных языка Паскаль вы знаете? Объясните необходимость использования целочисленных типов данных. Можно ли ограничиться представлением целых чисел как вещественных, но с нулевой дробной частью?

Специальные типы для целых чисел вводятся для: эффективного расходования памяти; повышения быстродействия; введения операции деления нацело с остатком; решения задач экономического характера; обозначения даты и времени; нумерации различных объектов.

Представление целого числа

Разрядная сетка: восемь разрядов (1 байт); шестнадцать разрядов (2 байта); тридцать два разряда (4 байта);

Беззнаковый целый тип

Знаковый целый тип

Минимальное число:

Максимальное число:

111111112= =1*27 + 1*26 + 1*25 + 1*24 + 1*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20=25510

в байте (8 разрядов) можно представить беззнаковые числа от 0 до 255.

Диапазон допустимых значений для беззнаковых типов: от 0 до 2k – 1, где k – количество разрядов в ячейке

«Найдите значения верхних границ диапазонов для беззнаковых типов в 16- и 32-х разрядном представлении» «Какие беззнаковые целочисленные типы данных языка Паскаль вы знаете?»

Максимальные и минимальные значения для целых N – разрядных чисел

Знаковый целый тип для положительных чисел

11111112 = =1*26 + 1*25 + 1*24 + 1*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20 = 12710

в байте (8 разрядов) можно представить знаковые положительные числа от 0 до 127.

Диапазон допустимых значений для знаковых типов: от -2k-1 до 2k-1 – 1, где k – количество разрядов в ячейке

«Найдите значения границ диапазонов для знаковых типов в 16- и 32-х разрядном представлении» «Какие знаковые целочисленные типы данных языка Паскаль вы знаете?»

Алгоритм представления в компьютере целых положительных чисел:

k = 16 разрядов 54 = 1101102 k = 8 разрядов

Только беззнаковое представление

200 = 110010002

В ЭВМ в целях упрощения выполнения арифметических операций применяют специальные коды для представления целых чисел.

Прямой код числа

Обратный код числа

Дополнительный код числа

Разряды числа в коде жестко связаны с разрядной сеткой (8, 16, 32, 64 разряда); Для записи кода знака числа в разрядной сетке отводится фиксированный разряд. Знаковым разрядом является старший разряд в разрядной сетке.

знаковый разряд

Прямой код двоичного числа совпадает по изображению с записью самого числа. Значение знакового разряда для положительных чисел равно 0, а для отрицательных чисел равно 1.

Прямой код двоичного числа

+1101 -1101

Обратный код для положительного числа совпадает с прямым кодом. Для отрицательного числа все цифры числа заменяются на противоположные (1 на 0, 0 на 1), а в знаковый разряд заносится единица.

Обратный код двоичного числа

- прямой код - обратный код

Дополнительный код для положительного числа совпадает с прямым кодом.

Дополнительный код двоичного числа

Для отрицательного числа дополнительный код образуется путем получения обратного кода и добавлением к младшему разряду единицы.

Получить дополнительный код числа для 8-разрядной ячейки.

Однобайтовое представление числа:

-117

Получить дополнительный код числа для 16-разрядной ячейки.

Двухбайтовое представление числа:

Получить дополнительный код двоичного числа для 8-разрядной ячейки.

-10002

Все целые отрицательные числа в компьютере представляются дополнительным кодом.