48
Πληροφορική Γ’ Λυκείου Κ ατεύθυνσης Σωτήρης Χατζησωτηρίου 2020

Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

Πληροφορική Γ’ ΛυκείουΚατεύθυνσης

Σωτήρης Χατζησωτηρίου

2020

Page 2: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Γ1. Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής

και της Επιστήμης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών

Page 3: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Σημειώσεις καθηγητή

Κύριο Βοήθημα: Βιβλίο ΥΠΠΑΝ “ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ” Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ, ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ, B’ Έκδοση 2018

Page 4: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αριθμητικά Συστήματα

Page 5: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Επειδή ο υπολογιστής και κάποια προγράμματα δεν χρησιμοποιούν το

δεκαδικό σύστημα ως σύστημα αρίθμησης για τη κωδικοποίηση

δεδομένων αλλά το δυαδικό (το δεκαεξαδικό και μερικές φορές το

οκταδικό), θα πρέπει να γνωρίζουμε πως να μετατρέπουμε έναν

αριθμό από το δεκαδικό σύστημα αρίθμησης στα άλλα συστήματα

αρίθμησης και το αντίστροφο.

Page 6: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Δεκαδικό Σύστημα Αρίθμησης

Έχει 10 ψηφία: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

Έχει βάση το 10

(Αριθμός)10 π.χ. (694)10

Δυαδικό Σύστημα ΑρίθμησηςΈχει 2 ψηφία: 0,1

Έχει βάση το 2

(Αριθμός)2 π.χ. (10010)2

2δικό σύστημα

10δικό σύστημα

Page 7: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Διαδικασία: Βήματα

➢ διαιρούμε τον αριθμό με το 2, καταγράφουμε το ακέραιο πηλίκο όπως

και το ακέραιο υπόλοιπο

➢ το νέο πηλίκο που παίρνουμε κάθε φορά, θα το διαιρούμε και πάλι με

το 2 και θα παίρνουμε καινούργιο υπόλοιπο

➢ Η διαδικασία τερματίζεται όταν πηλίκο = 0

Μετατροπή αριθμού από το Δεκαδικό σύστημα στο Δυαδικό σύστημα

Το αποτέλεσμα είναι: η στήλη “Υπόλοιπο”, σε αντίστροφη σειρά

Page 8: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 1

Μετατροπή του αριθμού 12 από το Δεκαδικό στο Δυαδικό σύστημα

Αριθμός Πηλίκο Υπόλοιπο

Άρα: (12)10 = (1100)2

Διαιρούμε το 12 με το 2. Πηλίκο=6. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 6 με το 2. Πηλίκο=3. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 3 με το 2. Πηλίκο=1. Υπόλοιπο=1

Διαιρούμε το 1 με το 2. Πηλίκο=0. Υπόλοιπο=1Τέλος διαδικασίας

Το αποτέλεσμα είναι: η στήλη “Υπόλοιπο”, σε αντίστροφη σειρά

12 / 2 6 0

6 / 2

3 / 2

1 / 2

3

1

0

0

1

1

Page 9: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 2

Μετατροπή του αριθμού 37 από το Δεκαδικό στο Δυαδικό σύστημα

Αριθμός Πηλίκο Υπόλοιπο

37 / 2 18 1

18 / 2 9 0

9 / 2 4 1

4 / 2 2 0

2 /2 1 0

1 / 2 0 1

Άρα: (37)10 = (100101)2

Διαιρούμε το 37 με το 2. Πηλίκο=18. Υπόλοιπο=1

Διαιρούμε το 18 με το 2. Πηλίκο=9. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 9 με το 2. Πηλίκο=4. Υπόλοιπο=1

Διαιρούμε το 4 με το 2. Πηλίκο=2. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 2 με το 2. Πηλίκο=1. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 1 με το 2. Πηλίκο=0. Υπόλοιπο=1Τέλος διαδικασίας

Το αποτέλεσμα είναι: η στήλη “Υπόλοιπο”, σε αντίστροφη σειρά

Page 10: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 3

Μετατροπή του αριθμού 168 από το Δεκαδικό στο Δυαδικό σύστημα

Αριθμός Πηλίκο Υπόλοιπο

168 / 2 84 0

84 / 2 42 0

42 / 2 21 0

21 / 2 10 1

10 /2 5 0

5 / 2 2 1

2 /2 1 0

1 / 2 0 1

Άρα: (168)10 = (10101000)2

Διαιρούμε το 168 με το 2. Πηλίκο=84. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 84 με το 2. Πηλίκο=42. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 42 με το 2. Πηλίκο=21. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 21 με το 2. Πηλίκο=10. Υπόλοιπο=1

Διαιρούμε το 10 με το 2. Πηλίκο=5. Υπόλοιπο=0

Διαιρούμε το 1 με το 2. Πηλίκο=0. Υπόλοιπο=1Τέλος διαδικασίας

Αποτέλεσμα : η στήλη “Υπόλοιπο”, σε αντίστροφη σειρά

Διαιρούμε το 5 με το 2. Πηλίκο=2. Υπόλοιπο=1

Διαιρούμε το 2 με το 2. Πηλίκο=1. Υπόλοιπο=0

Page 11: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Μετατροπή αριθμού από το Δυαδικό σύστημα στο Δεκαδικό σύστημα

(10010)2 = (?)10Παράδειγμα:

Ξεκινώντας από το τελευταίο bit (πουονομάζεται Less Significant Digit (LSD, δηλ. τοΛιγότερο Σημαντικό Ψηφίο), σημειώνουμε το2, που είναι η βάση του συστήματος, στηδύναμη 0, που είναι η “πρώτη” θέση, δηλ.: 20

24 23 22 21 20

1 0 0 1 0

Συνεχίζουμε προς τα αριστερά, εφόσον υπάρχουν ψηφία, αυξάνοντας τη δύναμη του 2 σε: 21, 22, ……. , μέχρι το τελευταίο ψηφίο.

Page 12: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Άρα αποτέλεσμα:

(10010)2 = (18)10

24 23 22 21 20

1 0 0 1 0

= 16 + 0 + 0 + 2 + 0 = 18

16 8 4 2 1

Άρα έχουμε: 1x16 + 0x8 + 0x4 + 1x2 + 0x1

* * * * *

Έχουμε δηλαδή, από τα ΔΕΞΙΑ: τη θέση του 1, θέση του 2, θέση του 4, θέση του 8 και τέλος η θέση του 16.

Page 13: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

(01001101)2 = (?)10Παράδειγμα 2

27 26 25 24 23 22 21 20

0 1 0 0 1 1 0 1

128 64 32 16 8 4 2 1

Άρα έχουμε: 0x128 + 1x64 + 0x32 + 0x16 + 1x8 + 1x4 + 0x2 + 1x1

= 64 + 8 + 4 + 1 = 77

= 0 + 64 + 0 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1

Αποτέλεσμα: (01001101)2 = (77)10

Page 14: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

(11010110)2 = (?)10Παράδειγμα 3

27 26 25 24 23 22 21 20

1 1 0 1 0 1 1 0

128 64 32 16 8 4 2 1

Άρα έχουμε: 1x128 + 1x64 + 0x32 + 1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1

= 128 + 64 + 16 + 4 + 2 = 214

= 128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0

Αποτέλεσμα: (11010110)2 = (214)10

Page 15: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Σε περίπτωση που ένας αριθμός, περιέχει και κλασματικό μέρος, για τη μετατροπή του από

δεκαδικό σε δυαδικό, ακολουθούμε τα πιο κάτω βήματα: Διαχωρίζουμε το ακέραιο από το

κλασματικό μέρος και μετατρέπουμε ξεχωριστά (Το ακέραιο μέρος το διαχειριζόμαστε όπως

μάθαμε πριν).

Βήμα 1: Πολλαπλασιάζουμε το κλασματικό μέρος με το 2.

Βήμα 2: Αν το αποτέλεσμα του πολλαπλασιασμού είναι μεγαλύτερο του 1, τότε το bit του

αριθμού θα είναι 1, διαφορετικά θα είναι 0.

Βήμα 3: Πολλαπλασιάζουμε με το 2, μόνο το κλασματικό μέρος του προηγούμενου

αποτελέσματος.

Βήμα 4: Αν το αποτέλεσμα του πολλαπλασιασμού είναι μεγαλύτερο του 1, τότε το bit του

αριθμού θα είναι 1, διαφορετικά θα είναι 0.

Βήμα 5: Επαναλαμβάνουμε τα βήματα 3 και 4 μέχρι να βρούμε κλασματικό μέρος = 0 ή να

πετύχουμε την επιθυμητή ακρίβεια (συνήθως τα 8 bit).

Μετατροπή κλασματικού αριθμού, από δεκαδικό σε δυαδικό

Page 16: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα (49.425)10 = (?)2

Διαχωρίζουμε το Ακέραιο μέρος από το Κλασματικό μέρος, κάνουμε τις μετατροπές ξεχωριστά και στο τέλος τα “ενώνουμε” με την τελεία μεταξύ τους.

Ακέραιο μέρος

Κλασματικό μέρος

Αριθμός Γινόμενο Bit

0.425 * 2 0.85 0

0.85 * 2 1.7 1

0.7 * 2 1.4 1

0.4 * 2 0.8 0

0.8 * 2 1.6 1

0.6 * 2 1.2 1

0.2 * 2 0.4 0

0.4 * 2 0.8 0

Αποτέλεσμα:(49.425)10 = (110001.01101100)2

49 = 110001

Πολλαπλασιάζουμε ΜΟΝΟ το κλασματικό μέρος με το 2. Αν Γινόμενο > 1 τότε Bit = 1

αλλιώς Bit = 0

Τέλος Διαδικασίας:Αν Γινόμενο=1

ή# Bit = 8

Αποτέλεσμα : η στήλη “Bit”, σε κανονική σειρά

Page 17: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 2 (24.325)10 = (?)2

Ακέραιο μέρος

24 = 11000

Κλασματικό μέρος

Αριθμός Γινόμενο Bit

0.325 * 2 0.65 0

0.65 * 2 1.3 1

0.3 * 2 0.6 0

0.6 * 2 1.2 1

0.2 * 2 0.4 0

0.4 * 2 0.8 0

0.8 * 2 1.6 1

0.6 * 2 1.2 1

Αποτέλεσμα : η στήλη “Bit”, σε κανονική σειρά = 01010011

Αποτέλεσμα:(49.425)10 = (11000.01010011)2

Page 18: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 3 (24.25)10 = (?)2

Ακέραιο μέρος Κλασματικό μέρος

Αριθμός Γινόμενο Bit

0.25 * 2 0.50 0

0.5 * 2 1 1

Αριθμός Πηλίκο Υπόλοιπο

24 / 2 12 0

12 / 2 6 0

6 / 2 3 0

3 / 2 1 1

1 / 2 0 1

Τέλος Διαδικασίας:διότι: Γινόμενο=1

Αποτέλεσμα:(24.25)10 = (11000.01)2

Page 19: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Μετατροπή κλασματικού αριθμού, από δυαδικό σε δεκαδικό

Παράδειγμα (11001.101)2 = (?)10

Σε περίπτωση που ένας αριθμός, περιέχει και κλασματικό μέρος, για τη μετατροπή του από

δυαδικό σε δεκαδικό , ακολουθούμε ανάλογα βήματα: Διαχωρίζουμε το ακέραιο από το

κλασματικό μέρος και μετατρέπουμε ξεχωριστά (Το ακέραιο μέρος το διαχειριζόμαστε όπως

μάθαμε πριν).

Άρα αποτέλεσμα: (11001)2 = (25.0625)10

24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3

1 1 0 0 1 + 1 0 1

= 16 + 8 + 0 + 0 + 1 + 0.5 + 0.125 = 25.0625

16 8 4 2 1 + 0.5 0.25 0.125

Άρα έχουμε: 1x16 + 1x8 + 0x4 + 0x2 + 0x1 + 1x0.5 + 0x0.25 + 1x0.125

*

Αρχίζοντας από το πρώτο ψηφίο μετά το δεκαδικό σύμβολο, σημειώνουμε τις δυνάμεις του 2 από το -1 και όσο πάμε δεξιότερα, τις μειώνουμε, δηλ.: 2-2, 2-3, ….

Page 20: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παράδειγμα 2 (1111.011)2 = (?)10

Άρα αποτέλεσμα: (1111.011)2 = (15.375)10

23 22 21 20 2-1 2-2 2-3

1 1 1 1 + 0 1 1

= 8 + 4 + 2 + 1 + 0.25 + 0.125 = 15.375

8 4 2 1 + 0.5 0.25 0.125

Άρα έχουμε: 1x8 + 1x4 + 1x2 + 1x1 + 0x0.5 + 1x0.25 + 1x0.125

Page 21: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Συμπληρώματα (Complements)

Τα συμπληρώματα χρησιμοποιούνται από τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές

για την απλοποίηση της αφαίρεσης, και για άλλες πράξεις (λογικές).

Στη περίπτωση της αφαίρεσης αριθμών Α-Β, ο υπολογιστής εκτελεί στην ουσία: Α+(-Β), όπου -Β: το συμπλήρωμα του αριθμού Β.Παράδειγμα: 5 - 3 = 5 + (-3)Ο αριθμός 5 είναι ο αφαιρέτηςΟ αριθμός 3 είναι ο αφαιρετέος

Άρα, για την εκτέλεση της δυαδικής αφαίρεσης, πρέπει πρώτα να βρούμε το Συμπλήρωμα ως προς 2 του αφαιρετέου και στη συνέχεια να το προσθέσουμεστον αφαιρέτη.

Page 22: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Υποθέστε ότι ο Υπολογιστής σας λειτουργεί με αποθηκευτικές

ποσότητες των 8 bit

Να υπολογίσετε το συμπλήρωμα ως προς 2 του δυαδικού αριθμού -28

28(10) = 00011100(2)

0 0 0 1 1 1 0 0Αρχίζουμε τη διαδικασία από το λιγότερο σημαντικό δυαδικό ψηφίο (το δεξιότερο) και αντιγράφουμε.

Όλα τα υπόλοιπα αλλάζουν

συμπλήρωμα του 28 ως προς 2 = -28

Πρώτα γράφουμε τον θετικό αριθμό στη δυαδική του μορφή

Μόλις βρεθεί bit=1, το αντιγράφουμε, αλλά όλα τα υπόλοιπα bit αλλάζουν.0 0 0 1 1 1 0 0

Page 23: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Ξεκινώντας από το τελευταίο bit (που ονομάζεται Less Significant Digit (LSD, δηλ. το

Λιγότερο Σημαντικό Ψηφίο), αντιγράφουμε το ψηφίο, μέχρι να συναντήσουμε το πρώτο 1.

Γράφουμε στο Συμπλήρωμα το 1, αλλά από το σημείο αυτό και μετά, σημειώνουμε στο

Συμπλήρωμα: το αντίστροφο των υπόλοιπων ψηφίων .

Εύρεση του Συμπληρώματος ως προς 2 ενός αριθμού: πχ του 12 → δυαδική μορφή: 01100

Αριθμός 0 1 1 0 0

Συμπλήρωμα 2 1 0 1 0 0

αντίστροφα

Άρα: Το Συμπλήρωμα ως προς 2 του 01100 = 10100

Page 24: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αριθμός 1 0 0 1 0 1 1 0

Συμπλήρωμα 2 0 1 1 0 1 0 1 0

Άρα: Το Συμπλήρωμα ως προς 2 του 10010110 = 01101010

Παράδειγμα 2 Να βρείτε το Συμπλήρωμα ως προς 2 του δυαδικού

αριθμού 10010110

Αρχίζοντας από δεξιά προς αριστερά, αντιγράφουμε μέχρι και τον πρώτο 1 (μπλε χρώμα). Για τα υπόλοιπα: σημειώνουμε τα αντίστροφα ψηφία (κόκκινο χρώμα)

Page 25: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παραδείγματα συμπληρώματος ως προς 2 για 8-bit δυαδικών αριθμών

Το συμπλήρωμα ως προς 2 του 00011001 είναι 11100111

Το συμπλήρωμα ως προς 2 του 11010000 είναι 00110000

Το συμπλήρωμα ως προς 2 του 10101010 είναι 01010110

Το συμπλήρωμα ως προς 2 του 00111100 είναι 11000100

Page 26: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αριθμητική Πρόσθεση 2 δυαδικών αριθμών

Κανόνες δυαδικής Πρόσθεσης

Στη πρόσθεση δεκαδικών αριθμών, όταν έχουμε άθροισμα > 10, πχ 13, γράφουμε τις μονάδες (το 3) και κρατούμε τις δεκάδες (1).Μια ανάλογη προσέγγιση εφαρμόζουμε και στη περίπτωση δυαδικών αριθμών.

0 + 0 = 01 + 0 = 10 + 1 = 11 + 1 = 10 (το 2 σε δυαδική μορφή) Ενέργεια: Γράφουμε 0 και κρατούμενο = 11 + 1 και με κρατούμενο 1, άρα σύνολο 3 (=11) Ενέργεια: Γράφουμε 1 και κρατούμενο = 1

Page 27: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Παραδείγματα

0 1 10 1 0 ++1 0 1

3 + 2

1 0

0 0 1 1 10 1 0 1 1 ++1 0 0 1 0

7 + 11

1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 10 0 1 1 0 0 1 1 +0 1 0 0 0 0 0 0

13 + 51

Page 28: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

1 0 0 1 00 1 0 0 1 +1 1 0 1 1

1 0 0 1 01 1 0 0 0 +

1 0 1 0 1 0

0 0 0 1 1 0 1 00 0 0 0 1 1 0 0 +0 0 1 0 0 1 1 0

18 + 9 = 27 18 + 24 = 42 26 + 12 = 38

0 1 0 1 1 1 0 10 1 0 0 0 0 0 0 +1 0 0 1 1 1 0 1

93 + 64 = 157

0 0 1 0 1 1 1 10 1 1 1 1 0 0 1 +1 0 1 0 1 0 1 0

47 + 125 = 172

Ασκήσεις Εμπέδωσης

0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 +0 0 1 0 0 1 1 01

Page 29: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Υπάρχουν παραδείγματα όπου έχουμε υπερχείλιση του τελευταίου ψηφίου. Αυτό σημαίνει ότι το αποτέλεσμα της πρόσθεσης δεν χωρά σε έναν δυαδικό αριθμό μεγέθους 8 ψηφίων.

1 1 1 0 01 0 0 1 0 ++0 1 1 1 0

Σε αυτές τις περιπτώσεις, εάν το σύστημα υποστηρίζει μεγαλύτερή

χωρητικότητα, το αποτέλεσμα θα αποθηκευτεί κανονικά, αλλιώς το

ψηφίο υπερχείλισης δεν χωρά και θα απαλειφθεί.

1Υπερχείλιση

Page 30: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών

• Συμπλήρωμα ως προς 2

• Με Δανεισμό

Μέθοδοι

Page 31: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

5 + (-3) = 2Συμπλήρωμα 2 του 3 →

0000 0101 = +5

+ 1111 1101 = -3

0000 0010 = +2

1. Παράδειγμα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Συμπλήρωμα 2

5 - 3Ο αριθμός 3 σε 8 bit = 0000 0011Συμπλήρωμα 2 του 3 = 1111 1101

Α – Β: Δημιουργείται πρώτα το Συμπλήρωμα ως προς 2 του Αφαιρετέου (Β) και στη

συνέχεια, το προσθέτουμε στον Αφαιρέτη (Α).

Υπερχείλιση

1

Page 32: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

12 + (-7) = 5Συμπλήρωμα 2 του 7 →

0000 1100 = 12

+ 1111 1001 = -7

0000 0101 = 5

2. Παράδειγμα

12 - 7Ο αριθμός 7 σε 8 bit = 0000 0111Συμπλήρωμα 2 του 3 = 1111 1001

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Συμπλήρωμα 2

1Υπερχείλιση

Page 33: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Συμπλήρωμα 2

92 + (-39) = 53Συμπλήρωμα 2 του 7 →

01011100 = 92

+ 11011001 = -39

00110101 = 53

3. Παράδειγμα

92 - 39Ο αριθμός 39 σε 8 bit = 00100111 Συμπλήρωμα 2 του 3 = 11011001

Υπερχείλιση

1

Page 34: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

Διαδικασία

Εκτελούμε άμεση αφαίρεση, ένα προς ένα, το κάθε ψηφίο του αφαιρέτη με το αντίστοιχο του αφαιρετέου, ακολουθώντας τους πιο κάτω κανόνες δυαδικής αφαίρεσης:

0 – 0 = 0

1 – 0 = 1

1 – 1 = 0

Α – ΒΑ: ο αφαιρέτηςΒ: ο αφαιρετέος

Page 35: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

Διαδικασία

Προσοχή !!!Στη περίπτωση που το ψηφίο του αφαιρέτη είναι μικρότεροαπό το ψηφίο του διαιρετέου, πχ: 0 -1, τότε:

Α – ΒΑ: ο αφαιρέτηςΒ: ο αφαιρετέος

Προσθέτουμε +2 στο ψηφίο του αφαιρέτη

και +1 στο αριστερά διπλανό ψηφίο του

αφαιρετέου και τότε εκτελούμε την αφαίρεση

Page 36: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

13 – 2Α: ο αφαιρέτηςΒ: ο αφαιρετέος

Προσθέτουμε +2 στο ψηφίο του αφαιρέτη

(στο 0) και +1 στο αριστερά διπλανό ψηφίο

του αφαιρετέου (στο πράσινο 0) και τότε εκτελούμε την αφαίρεση

Παράδειγμα

1 1 0 1 0 0 1 0 -

1

Ο < 1

1 1 0 1 0 0 1 0 -

1

1 1 0 1 0 0 1 0 -

1 1

+2

+11 1 0 1 0 0 1 0 -1 0 1 1

+2

+1

2 – 1 = 1

1 – 1 = 02-1

Page 37: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

Παράδειγμα 2

10 - 3

1 0 1 00 0 1 1 -

1

+2

+1

1 0 1 00 0 1 1 -

1 1

+2

+1

1 0 1 00 0 1 1 –

1 1 1

+2

+1

1 0 1 00 0 1 1 –0 1 1 1

10 – 3 = 7

2-1

3-2

Page 38: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

26 – 15

Παράδειγμα 3

1 1 0 1 00 1 1 1 1 -0 1 0 1 1

26 – 15 = 11

+2

+1

1 1 0 1 00 1 1 1 1 -

1

1 1 0 1 00 1 1 1 1 -

1 1

1 1 0 1 00 1 1 1 1 -

0 1 1

1 1 0 1 00 1 1 1 1 -

+2

+1

+2

+1

+2

+1

2-1

3-2

2-2

3-2

1-1

Page 39: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών (με κλασματικό μέρος) με Δανεισμό

1 1 0 . 1 0 1 0 . 1 1 -

“Ευθυγραμμίζουμε”όλα τα κενά σημεία με μηδενικά

1 1 0 . 11 0 . 1 1 -

+2

+1

Διαδικασία: ακολουθούμε τον ίδιο Αλγόριθμο, όπως ακριβώς και με τους ακέραιους δυαδικούς προηγουμένως !

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -

1

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -

1 1

+2

+1

2-1

3-2

+2

+1

6.5 – 2.75

Page 40: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -

1 1

+2

+1

… συνέχεια

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -

1 . 1 1

2-1

+2

+1

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -

1 1 . 1 1

1 1 0 . 1 0 0 1 0 . 1 1 -0 1 1 . 1 1

3-2

6.5 – 2.75 = 3.75

1-1

Page 41: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αφαίρεση δυαδικών αριθμών με Δανεισμό

Ασκήσεις Εμπέδωσης

1 0 1 01 0 1 -

1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 -

1 0 1 . 0 0 1 1 1 . 1 0 0 1 -

1 0 1 0 . 1 1 00 1 1 . 1 0 1 -

Page 42: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Ασκήσεις ΚεφαλαίουΒιβλίο Πληροφορικής Γ’ Λυκείου

σελ. 19

Απορίες / Διευκρινίσεις: στην ηλεκτρονική διεύθυνση: [email protected]

Page 43: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Να δώσετε όλα τα ενδιάμεσα βήματα.

Page 44: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Να δώσετε όλα τα ενδιάμεσα βήματα.

Page 45: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

(α) 00110010

(β) 10001000

(γ) 00000000

(δ) 11111111

(ε) 10101010

Να υπολογίσετε τα συμπληρώματα ως προς 2 των πιο κάτω δυαδικών

αριθμών.

Page 46: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Αν Α=00010110, Β=01001011 και C=00101100, να υπολογίσετε το αποτέλεσμα των Πράξεων:

Α+Β=

B+C=

B-C=

C-A=

Να εκτελέσετε τις αφαιρέσεις και με τις δυο μεθόδους (Συμπλήρωμα 2 και με Δανεισμό)

Page 47: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Να αντιστοιχίσετε τα συμπληρώματα ως προς 2 της αριστερής στήλης, με τους

δεκαδικούς αριθμούς της δεξιάς στήλης.

Page 48: Πληροφορική ’ Λʑκείοʑ Καʐεύθʑνσηςlyk-empa-paf.schools.ac.cy/data/uploads/pdf/hy/Diadiko.pdf · 4 ʑ α δι κό Σύ σʐ η μ α Σε περίπτωση

ΔυαδικόΣύστημα

Τέλος

Παρουσίασης

Σωτήρης Χατζησωτηρίου 2020