Реферат: Является общеобразовательной дисциплиной, входящей в цикл общих естественнонаучных дисциплин и изучается студентами всех специальностей заочной формы обучения

ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина " ИНФОРМАТИКА " является общеобразовательной дисциплиной, входящей в цикл общих естественнонаучных дисциплин и изучается студентами всех специальностей заочной формы обучения.

Информатика - это наука, которая изучает общие законы обработки информации средствами вычислительной техники (ВТ).

В настоящее время ни одна отрасль науки и техники не развивается такими темпами, как вычислительная техника. Широкое внедрение средств ВТ, а также автоматизация, компьютеризация и "информатизация" во всех сферах человеческой деятельности, насыщенность современной науки и производства средствами ВТ; все это, вместе взятое, требует грамотной эксплуатации подобной техники, что немыслимо без хорошего знания самих средств ВТ, принципов их работы, математического и программного обеспечения современных ЭВМ.

Вычислительная техника широко применяется и в гражданской авиации (ГА). Объясняется это тем, что авиация обладает рядом черт, отличающих её от других отраслей. Это высокая динамичность, скоротечность всех процессов, прямая зависимость их от внешних условий, огромная протяженность трасс и большой парк самолетов. Средства ВТ также используются в области научных исследований и проектирования в ГА. Математическое, физическое и полунатурное моделирование для исследования реальных узлов летательных аппаратов (ЛА), а также связанные с этим моделированием другие конструкции ЛА и внешние воздействия имитируются на ЭВМ. Кроме того, средства ВТ используются в системах управления и преобразования информации, а также в системах управления воздушным движением. Бортовые ЭВМ обеспечивают более эффективное управление самолетом и повышают безопасность его движения. Комплексы различных вычислительных средств служат также для контроля технического состояния авиационной техники, обеспечивают обучение летного состава и т.д. Из всего вышесказанного следует, что современный специалист, работающий в ГА, должен уметь использовать ЭВМ в своей работе.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

программное обеспечение средств вычислительной техники;

средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Информатика – практическая наука и решает следующие задачи:

разработка аппаратных средств и архитектуры вычислительных систем;

программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);

разработка интерфейсов вычислительных систем (приемов и методов взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением);

преобразование данных;

защита информации;

автоматизация (функционирование средств ВТ без участия человека);

стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем)

и др.

Знания, навыки и умения, полученные студентами в процессе изучения дисциплины " ИНФОРМАТИКА " обеспечивают более успешное изучение последующих учебных дисциплин, способствует качественному выполнению курсовых работ и дипломного проекта.

Предлагаемое пособие состоит из двух частей. Первая часть включает содержание дисциплины "Информатика", указания по ее изучению и вопросы для самопроверки. Вторая часть включает варианты контрольной работы и методические указания по ее выполнению.
^ Часть I. Методические указания по изучению дисциплины
Общие положения по организации процесса обучения

Для студентов-заочников цикл обучения по дисциплине "Информатика" предусматривает:

- 143 часа самостоятельной работы;

8 часов лекционных занятий (4 лекции, включая одну установочную);

16 часов лабораторных занятий (4 лабораторные работы);

выполнение студентами одной контрольной работы;

итоговый экзамен по дисциплине "Информатика".
^ 1. Цели и задачи дисциплины и ее место в учебном процессе
1.1 Цель преподавания дисциплины

Дисциплина "Информатика" имеет целью дать студентам необходимые знания в области аппаратного и программного обеспечения персональных компьютеров, алгоритмизации и программирования, а также привить навыки работы на персональных компьютерах, постановки, подготовки и решения инженерных задач с их помощью.

Основу дисциплины составляет материал, направленный на обучение слушателей работе на персональных компьютерах, использованию основных программных продуктов, составлению алгоритмов решения инженерных и прочих прикладных задач, подготовки, реализации, отладки и выполнения программ на алгоритмическом языке Бэйсик.


^ 1.2. Задачи изучения дисциплины (необходимый комплекс знаний и умений:

В результате изучения данной дисциплины студент должен:

а) иметь представление о:

- процедурах машинных вычислений;

- аппаратном обеспечении персональных компьютеров;

- наиболее распространенных системных программах;

- методах эффективной работы на ПК;

- алгоритмах решения инженерных задач.

б) знать:

- структуру ПК и работу его основных узлов;

- состав, характеристики и принципы действия периферийного оборудования ПК;

- основы алгоритмизации инженерных задач;

- основы программирования на алгоритмическом языке высокого уровня.

в) уметь:

- практически работать на персональной ЭВМ;

эффективно использовать основные системные программные

средства;

- составлять алгоритмы решаемых прикладных задач;

осуществлять реализацию прикладных программ на основе

составленных алгоритмов.

г) иметь опыт:

- работы на ПК;

- использования системного программного обеспечения;

- составления алгоритмов решения прикладных задач;

- разработки прикладных программ решаемых задач.
^ 2. Содержание дисциплины Раздел 1. Введение
Введение [1, 5]. Материалы данного раздела даются на первой установочной лекции. Предмет информатики, задачи, цели курса. Содержание дисциплины. Методические рекомендации по самостоятельной работе. Рекомендуемая литература. Понятие информации. Информация и сообщение. Формы представления информации, наборы знаков, алфавиты. Каналы передачи данных. Двоичные знаки. Общие характеристики процессов сбора, передачи обработки и накопления информации. Количество информации, скорость обработки, методы обработки информации. Технические средства обработки информации. История развития ВТ.


Методические указания к изучению раздела 1

Содержание раздела изложено в [1, c.8-61], [5, с.5-39], и в установочной лекции. Отдельные понятия представлены в данном пособии.

Вопросы для самопроверки

Цели и задачи дисциплины.

Что представляет собой наука информатика?

Какие задачи решает наука информатика?

Основные термины, понятия, определения информатики, ВТ и программирования.

В каких единицах измеряется информация?

История развития ВТ. Поколения ЭВМ.

Принципы фон Неймана.

Роль и области применения ВТ на современном этапе развития общества.

Применение средств ВТ в гражданской авиации.
^ Раздел 2. Арифметические, логические и схемотехнические основы информатики и вычислительной техники
Арифметические и логические основы информатики и вычислительной техники [3, 5]. Системы счисления. Представление информации в ЭВМ. Форма представления чисел в ЭВМ.

Машинные коды. Прямой, дополнительный и обратный коды. Выполнение арифметических операций в обратном и дополнительном кодах.

Выполнение операций над числами с плавающей точкой.

Логические основы ЭВМ. Высказывание, его определение. Истинность высказывания. Основные понятия алгебры логики.

Методические указания к изучению раздела 2

Содержание темы изложено в [3, c. 42 - 62],[5, c. 40 - 60], а также в пособии по выполнению контрольной работы.

При изучении раздела 2 необходимо обратить внимание на следующие вопросы: системы счисления (СС), типы СС, позиционные и непозиционные СС, основание позиционной СС; алгоритмы перевода из одной системы счисления в другую; арифметика двоичных чисел; представление чисел в ЭВМ (с фиксированной и плавающей точкой); кодирование информации в ЭВМ; машинные коды, прямой, обратный и дополнительный коды; арифметические операции над числами, записанными в этих кодах; арифметические операции над числами в форме с плавающей точкой; логические константы - (истина, ложь), (да, нет), (true, false), (1,0); логические переменные; логические операции; логические выражения.

Вопросы для самопроверки

Как представляется информация в ЭВМ?

Какие способы кодирования информации Вам известны?

Как кодируется информация в ЭВМ?

Можно ли считать запись почтового индекса на конверте двоичным кодом?

Какие коды используются в ЭВМ?

Что называется системой счисления?

Чем отличаются позиционные СС от непозиционных СС?

Что такое основание позиционной СС?

Сформулируйте правила перевода чисел из одной СС в другую?

Какая зависимость между 2-й, 8-й 16-й СС?

С помощью каких кодов вычитание заменяется сложением?

Какие логические константы Вы знаете?

Какие значения могут принимать логические переменные;

Какие логические операции Вы знаете?

Правила выполнения логических выражений.
^ Раздел 3. Аппаратное обеспечение ПК
Аппаратное обеспечение ПК [1, 3, 5, 7, 8, 9]. Технические средства реализации информационных процессов. Типы ЭВМ. Поколения ЭВМ.

Структура ЭВМ. Основные узлы ПК. Функционирование ПК. Характеристики ПК.

Центральный процессор ПК (ЦП), память, периферийное оборудование ЭВМ.

Методические указания к изучению раздела 3

Содержание темы изложено в [1, c. 62- 92], [3, c. 66 -162, 172 - 227, 306- 345, 527- 575], [5, c. 119 -261], [7, c. 17- 67], [8, c. 6- 20],[9, c. 472- 517].

При изучении раздела 3 необходимо обратить внимание на следующие вопросы: ЭВМ; типы ЭВМ; структура ЭВМ: основные узлы и блоки ЭВМ- логические элементы, схемы, счетчики, регистры, сумматоры, шифраторы, дешифраторы, адаптеры, контроллеры, и т.д., базовая конфигурация персонального компьютера; основные узлы ПК: центральный процессор (структура ЦП, назначение и функционирование узлов ЦП и характеристики), система команд процессора; память (ОЗУ, ВЗУ, ПЗУ), устройства ввода-вывода (УВВ); характеристики ЭВМ; периферийное оборудование ЭВМ, накопители на гибких (НГМД) и жестких (НЖМД) дисках, клавиатура, мониторы, принтеры, плоттеры, сканеры, диджитайзеры, джойстик, "мышь", световое перо, накопители на CD-ROM, модемы; взаимодействие периферийного оборудования с ЭВМ.

Вопросы для самопроверки:

Перечислите основные устройства ЭВМ.

Нарисуйте структурную схему ЭВМ.

Что такое процессор и для чего он предназначен ?

Какие виды памяти Вам известны?

В каких единицах измеряется память ?

Какие функции выполняют адаптеры ?

Какие функции выполняют контроллеры ?

Какие функции выполняют плоттеры ?

Какие функции выполняют сканеры ?

Какова базовая конфигурация ПК ?

Что такое ячейка памяти ?

Что такое быстродействие ЭВМ ?

Какая из видов памяти ПК наиболее быстрая ?
^ Раздел 4. Программное обеспечение (ПО) ЭВМ
Программное обеспечение (ПО) ЭВМ [1, 5, 7]. Программные средства реализации информационных процессов. Роль ПО. Типы ПО. ^ Системное и прикладное ПО, системы программирования. Назначение, функции и основные характеристики.

Типы системных программ: операционные системы (ОС), программы-оболочки, операционные оболочки, программы-утилиты, драйверы. Операционные системы MS-DOS, WINDOWS 95/98/2000/NT.

Программы-оболочки. Программная оболочка Norton Commander. Утилиты, NU.

Прикладное ПО - пользовательские программы: табличные процессоры, редакторы программ и текстов, графические редакторы, системы управления базами данных, обучающие программы и пр. Обзор, назначение, основные свойства и характеристики. Приемы работы с прикладным программным обеспечением.

^ Системы программирования - обзор, сравнительные характеристики. Языки программирования высокого уровня: типы, особенности, назначение, сравнительные характеристики.

Локальные и глобальные сети ЭВМ. Основы защиты информации.


Методические указания к изучению раздела 4

Содержание темы изложено в [1, 98- 113, 166-225, 560-574], [5, c. 119 -261], [7, c. 17 - 315, 345 - 623]

При изучении раздела 4 необходимо обратить внимание на следующие вопросы: типы программного обеспечения (системное и прикладное ПО, системы программирования), их назначение, функции и основные характеристики; типы системных программ: операционные системы, программы-оболочки, операционные оболочки, программы-утилиты, драйверы, их назначение, функции и основные характеристики; операционные системы; команды MS-DOS (внутренние и внешние), обзор команд MS-DOS, особенности реализации команд MS-DOS; файлы, каталоги; операционная система WINDOWS 95/98/2000/NT, основные функции, выполнение основных операций, состав, свойства, характеристики; программы-оболочки, назначение, функции, характеристики, виды программ-оболочек; программная оболочка Norton Commander, свойства, характеристики, особенности использования; программы - утилиты, типы утилит (NU);типы прикладного ПО (пользовательские программы): табличные процессоры (Exel), редакторы программ и текстов (Word), основные функции, выполнение основных операций по редактированию текстов с помощью редактора WORD; графические редакторы (PaintBrush), системы управления базами данных (Access), обучающие программы, издательские системы и пр.; обзор, назначение, основные свойства и характеристики; системы программирования - обзор, сравнительные характеристики; языки программирования высокого уровня: типы, особенности, назначение, сравнительные характеристики; трансляторы – интерпретаторы и компиляторы: сравнение, функционирование; библиотеки прикладных программ для системы программирования; служебные программы для систем программирования: редактор, отладчик, линкер и пр.; локальные и глобальные сети ЭВМ; структуры информационных и информационно-вычислительных сетей: особенности, сравнительные характеристики; основы защиты информации, антивирусные программы: типы, свойства, использование (AVP, DRWEB, AidsTest, Norton Antivirus и пр.), методы защиты информации: программные, аппаратные; программы-архиваторы: типы, свойства, использование (ZIP, ARJ, RAR).

Вопросы для самопроверки

Какие основные типы программного обеспечения ПК Вы знаете?

Какие типы системных программ Вы знаете?

Что такое операционная система ?

Что представляет собой программная оболочка NC ?

Что представляют собой программы - утилиты ?

Что такое файл, каталог, директория, папка ?

Каковы правила записи имени файла/каталога в NC и в Windows?

Что такое "корневой каталог" ?

Команды операционной системы, их структура и классификация.

Какие прикладные программы входят в операционную систему Windows ? Их назначение.

Какие способы защиты информации Вы знаете ?

Для чего нужны программы - архиваторы?
^ Раздел 5. Алгоритмизация и программирование
Алгоритмизация и программирование [1, 2, 4, 5, 6, 9]. Алгоритм. Свойства алгоритмов. Типы и способы построения алгоритмов. Формы представления алгоритмов.

Алгоритмические языки. Атрибуты алгоритмического языка.

Методология решения задачи.

Реализация программ на алгоритмическом языке.

Типы данных. Базовые типы данных

Массивы. Виды, характеристики массивов. Задание массивов. Операции с массивами.

Рекурсия. Рекурсивное определение и процессы. Примеры. Реализация рекурсивных алгоритмов.

Сортировка. Типы сортировки.

Понятие о методах программирования: линейное, выпуклое, динамическое. Основные приемы. Примеры задач, методы их решения. Обработка множеств данных различных типов.

Программное обеспечение и технологии программирования. Этапы разработки программ. Приемы программирования. Планирование и организация программ. Типовые процедуры. Обработка ошибок.

Методические указания к изучению раздела 5

Содержание темы изложено в [1, 560 -620],[2, с.8 - 142, 208 - 272], [4, 7-61], [5, c.297- 334, 647-667], [6, c.11-225, 262-337, 525-600], [9, с.241- 403]

При изучении раздела 4 необходимо обратить внимание на следующие вопросы: алгоритм, понятие алгоритма, свойства алгоритмов, типы алгоритмов: линейный, ветвящийся, циклический, комбинированный; процесс алгоритмизации и программирования прикладных инженерных задач; формы записи алгоритмов: графический, словесный, операторный и т.д.; алгоритмические языки, уровни языков программирования, атрибуты алгоритмического языка: константы, переменные, операции, функции, операторы, команды; реализация программ на алгоритмическом языке; этапы создания программы, тестирование и отладка программы, ошибки в программе, эффективность программы; типы данных, базовые типы данных (булевы, целые, вещественные и символьные), форматы базовых типов данных, операции и диапазоны значений базовых типов данных, другие типы данных (строки, массивы, стеки, списки, очереди, деревья, графы, записи); массивы, виды, характеристики массивов, задание массивов, операции с массивами; понятия: стеки, очереди, списки, деревья, графы; операторы алгоритмического языка: присваивания, условные, операторы цикла, ввода - вывода; программирование линейных, условных и циклических алгоритмов; разновидности циклических алгоритмов; рекурсия, рекурсивное определение и процессы, реализация рекурсивных алгоритмов; сортировка, методы сортировки; структурное программирование, подпрограммы; программное обеспечение, требования к программам: дружественность пользователю, дружественность программисту, управление работой компьютера, этапы разработки программ, приемы программирования; разбиение программы на модули, работа с файлами.

При самостоятельном изучении данного раздела целесообразно сразу определиться в выборе алгоритмического языка и предложенные вопросы проработать на примере конкретного языка. Рекомендуемый алгоритмический язык - Бэйсик.

Вопросы для самопроверки

Что такое алгоритм решения задачи?

Какими свойствами должен обладать алгоритм?

Какие основные типы алгоритмов?

Что такое схема алгоритма?

Определение линейного алгоритма.

Определение ветвящегося алгоритма.

Определение циклического алгоритма.

Что такое рекурсия?

Какие типы циклов Вам знакомы?

Что такое алгоритмический язык?

Перечислите основные атрибуты алгоритмического языка.

Каковы основные этапы создания программы?

Перечислите базовые типы данных.

Какие Вы знаете типы данных, кроме базовых?

Что такое оператор алгоритмического языка? Чем оператор отличается от команды?

Какие группы операторов Вам знакомы?
^ 3. Лабораторные работы, их тематика, содержание, объем
В период экзаменационной сессии предусмотрено выполнение студентами - заочниками четырех лабораторных работ. Объем каждой работы - 4часа. Общий объем - 16 часов.

ЛР - 1. Знакомство с ПК и его периферийным оборудованием. Системное ПО. Усвоение приемов работы с ОС WINDOWS

ЛР - 2. Прикладное ПО. Усвоение приемов работы в редакторе WORD

ЛР - 3. Системы программирования QB(Qbasic). Знакомство со средой. Составление простых вычислительных программ.

ЛР - 4. Разработка алгоритмов, отладка и выполнение на ЭВМ программ с ветвлениями и циклами.
^ Часть II. Методические указания по выполнению контрольных работ
Во второй части пособия излагаются теоретические положения, методические указания и варианты контрольных заданий. Выполнение задания заключается в письменном решении 5 задач по тематике "Вычисления в ЭВМ" (задания 1-5) и составлении прог­рамм на алгоритмическом языке высокого уровня для решения различ­ных вычислительных и прикладных задач (задания 6-11).

При выполнении каждого задания следует придерживаться изло­женных ниже требований:
при решении задач (задания 1-6) сначала следует записать полный текст задачи с исходными данными в соответствии со своим вариантом. Процедура решения задачи должна быть приведена в отве­те подробно, с записью процесса решения и промежуточных результа­тов;0 при составлении программ (задания 8-11) сначала следует составить алгоритмическую схему решения задачи со стандартными обозначениями блоков алгоритма. Затем следует привести текст программы. Допускается использовать для реализации программы сле­дующие языки высокого уровня: Бейсик, Фортран, Паскаль, Си. (При­меры решения задач в данном пособии реализованы на языке Бейсик, в частности, версии Qbasic. Поэтому предпочтительно выполнять программы на языке Бейсик). После текста программы необходимо привести предполагаемое изображение на экране монитора диалога с компьютером при запуске программы, вводе исходных дан­ных и выдаваемой на экран информации в процессе решения задачи. Допускается (при наличии доступа к компьютеру) прикладывать распечатки текстов программ и решений задач компьютером вместо ручной записи; писать следует чернилами или шариковой ручкой. Чертежи (блок-схемы алгоритмов) выполнять с использованием стандартных обозначений. В тетради следует оставлять поля не менее 20 мм для заметок преподавателя. Страницы нумеровать обязательно. ^ Выбор вариантов заданий контрольной работы.
Для всех заданий дано 30 вариантов задач. Номер варианта за­дачи одинаков для всех заданий и определяется числом, состоящим из двух последних цифр номера зачетной книжки, взятым по модулю числа 30, например:

если номер зачетной книжки - 98878 (последние цифры - 78), то номер варианта: 78 mod 30 = 18;

если последние цифры зачетной книжки - 25, то номер варианта: 25 mod 30 = 25.

если последние цифры зачетной книжки - 00, то номер варианта: 100 mod 30 = 10.

если последние цифры зачетной книжки – 30, 60 или 90, то номер варианта: 30
^ Задание 1. Перевод чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием "b".
Теоретические положения.

Современные вычислительные машины оперируют с информацией представленной в цифровой форме. Числовые данные преобразуются в двоичную систему счисления, а в качестве промежуточных систем счисления используются восьмеричная и шестнадцатеричная.

^ Система счисления (СС)- совокупность символов и правил для записи чисел. СС разделяются на позиционные и непозиционные.

Хорошо знакомая нам десятичная система счисления располагает только десятью цифрами - 0,1,2,…,9 - однако это не мешает нам представить с их помощью любое число. Дело в том, что десятичная система является позиционной, а это означает, что значение каждой цифры числа определяется ее местом (позицией) в числе. 

Правила записи и выполнения различных операций во всех позиционных СС одинаковы, эти системы счисления отличаются друг от друга только основанием. Основание системы счисления - это количество цифр (символов), используемых для записи любого числа, так:

в десятичной системе счисления используется десять цифр - 0  9;

в двоичной системе счисления используются две цифры - 0  1;

в восьмеричной системе - восемь цифр - 0  7;

в шестнадцатеричной системе счисления задействовано шестнадцать символов - цифры 0  9 и буквы латинского алфавита A,B,C,D,E,F для записи чисел 10, 11, 12, 13, 14, 15 соответственно.

В общем виде число в позиционной СС может быть разложено по степеням своего основания "b" и представлено в виде полинома:

(1)

где b - основание исходной системы счисления;

( i = -k ...n-1 ) - значение цифры в i-ом разряде исходного числа;

n - количество разрядов целой части в исходном числе;

k - количество разрядов дробной части в исходном числе.

Так, например, в десятичном числе 459 цифра 9 представляет единицы, цифра 5 - десятки, а цифра 4 - сотни. Это число можно представить в соответствии с формулой (1) таким образом:




Двоичное число может быть представлено:




Алгоритм перевода целых десятичных чисел в систему счисле­ния с основанием " b " реализуется посредством выполнения следующих шагов:

1. Разделить исходное десятичное число на основание " b " . Зафиксировать остаток от деления.

2. Последовательно повторять шаг 1 для получаемых в процессе деления частных до получения нулевого частного на очередном шаге.

3. Представить остатки от деления в СС с основанием " b ".

4. Записать полученные остатки слева направо в порядке, обратном их получению.

ПРИМЕР 1.1. Перевести десятичное число 75 в двоичную систему счисления (b = 2). Последовательные деления дают следующие резуль­таты: 75 : 2 = 37 (остаток 1 );

37 : 2 = 18 (остаток 1 );

18 : 2 = 9 (остаток 0 );

9 : 2 = 4 (остаток 1 );

4 : 2 = 2 (остаток 0 );

2 : 2 = 1 (остаток 0 );

1 : 2 = 0 (остаток 1 ).

Таким образом, записывая остатки от деления, начиная с последнего, получаем число 75 в двоичной системе: 1001011.

ПРИМЕР 1.2. Перевести десятичное число 75 в шестнадцатеричную систему счисления (b = 16). Производя аналогичные вычисления, получаем:

75 : 16 = 4 (остаток 11, или - в 16-ричной си­стеме счисления - B);

4 : 16 = 0 (остаток 4 )

т.о. десятичное число 75 в 16-ричной СС имеет значение 4B .

Алгоритм перевода дробных десятичных чисел (меньших единицы) в систему счисления с основанием " b " заключается в следующем:

1. Умножить исходное десятичное число на основание " b ". Зафиксировать целую часть полученного произведения.

2. Последовательно повторять предыдущий пункт для полученных произве­дений. (Перед каждым умножением целую часть предыдущего резуль­тата следует обнулить).

3. Завершить процесс последовательных умножений либо при получении нулевой дробной части в очередном произведении, либо при достижении требуемой точности (число умножений определяет число знаков дробной части числа в СС с основанием " b " ).

4. Справа от запятой записать зафиксированные целые части в той последовательности, в которой они получены.

ПРИМЕР 1.3. Перевести десятичное число 0,7 в двоичную систему счисления с пятью знаками после запятой. Последовательные умножения дают следующие результаты:

0,7 * 2 = 1,4 (целая часть 1 );

0,4 * 2 = 0,8 (целая часть 0 );

0,8 * 2 = 1,6 (целая часть 1 );

0,6 * 2 = 1,2 (целая часть 1 );

0,2 * 2 = 0,4 (целая часть 0 );

. . .

Таким образом, результат имеет вид: 0,10110

В том случае, когда исходное число содержит как дробную, так и целую части, следует согласно вышеописанным методам перевести по отдельности из десятичной СС в СС с основанием " b " целую и дробную части исходного числа, а затем записать их соответственно слева и справа от запятой в результирующем числе.

Следовательно, результат перевода десятичного числа 75,7 в двоичную систему имеет вид: 1001011,10110...
^ Варианты задания № 1.
Перевести десятичное число в систему счисления с основанием " b".

№

Число

b

№

Число

b

№

Число

b

1

67,43

2

11

1234,54

8

21

4321,45

16

2

89,12

2

12

2346,77

8

22

6432,22

16

3

46,32

2

13

1436,32

8

23

6341,23

16

4

39,55

2

14

3215,78

8

24

5123,87

16

5

73,12

2

15

2741,42

8

25

7214,24

16

6

81,54

2

16

1985,55

8

26

8591,32

16

7

61,33

2

17

2794,54

8

27

7942,27

16

8

87,32

2

18

3582,33

8

28

8235,41

16

9

51,32

2

19

1658,32

8

29

6851,82

16

10

83,52

2

20

2531,46

8

30

5312,36

16
^ Задание 2. Перевод чисел из системы счисления с основанием " b " в десятичную систему счисления
Теоретические положения.

Алгоритм перевода чисел из СС с основанием " b " в десятичную систему счисления заключается в выполнении следующих действий:

Записать исходное b-ичное число в виде полинома в соответствии с формулой (1).

Подставить вместо буквенных обозначений значения соот­ветствующих коэффициентов. При записи все коэффициенты записывать в десятичной системе счисления.

3. Произвести вычисления.

ПРИМЕР 2.1 Перевести в десятичную систему счисления двоичное число 101,01.



ПРИМЕР 2.2. Перевести в десятичную систему 16-ричное число Е3,С


^ Варианты задания 2.
Перевести число c основанием "b" в десятичную СС

№

b

Число

№

b

Число

№

b

Число

1

2

101110,101

11

8

2451,73

21

16

1A9,23

2

2

110101,110

12

8

6142,34

22

16

D3C,19

3

2

110011,001

13

8

5462,15

23

16

98E,7D

4

2

111001,011

14

8

4361,43

24

16

B65,C6

5

2

101101,111

15

8

5764,52

25

16

45F,79

6

2

100011,010

16

8

3476,61

26

16

86B,5A

7

2

111010,100

17

8

5461,11

27

16

D49,66

8

2

101010,011

18

8

4671,47

28

16

6EC,75

9

2

111100,101

19

8

6543,21

29

16

F61,55

10

2

110110,110

20

8

1526,35

30

16

7CA,16
^ Задание 3. Перевод чисел из СС с основанием 8 в СС с основанием 16 (или обратно)
Теоретические положения.

Рассмотрим сначала алгоритм перевода двоичного числа в шестнадцатеричное (или восьмеричное).

Поскольку 16 = 24и 8 = 23, то каждый 16-ричный (соответственно - 8-ричный) разряд однозначно соответствует четырем (трем) двоичным разрядам (см. Приложение А). Поэтому перевод чисел из двоичной СС в 16-ричную (8-ричную) значительно проще перевода в другие системы счисления. Он производится по следующим правилам:

Сгруппировать разряды исходного двоичного числа влево и вправо от запятой (разделяющей целую и дробную части) по 4 (для перевода в 8-ричную СС - по 3).

Неполные группы двоичных цифр по краям исходного числа (при необходимости) дополнить незначащими нулями.

Каждую из полученных групп двоичных цифр заменить соответствующей ей цифрой 16-ричной (8-ричной) системы счисления.

ПРИМЕР 3.1. Перевести двоичное число 10110011011,1110101100011

в 16-ричную систему счисления. Процесс перевода в соответствии с описанным ал­горитмом:

0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 , 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 5 9 B , E B 1 8

Таким образом, результатом перевода будет 16-ричное число 59B,EB18

ПРИМЕР 3.2. Перевести это же двоичное число в восьмеричную СС.

0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 , 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0

2 6 3 3 , 7 2 6 1 4

Результатом перевода является 8-ричное число 2633,72614 .

Правила перевода чисел из 16-ричной (8-ричной) СС в двоичную:

Каждую цифру 16-ричного (8-ричного) числа заменить соответствующим 4-разрядным (3-разрядным) двоичным числом.

Полученные двоичные коды расположить на местах соответствующих 16-ричных (8-ричных) цифр, сохранив расположение запятой.

Опустить незначащие нули в старших разрядах целой части и младших разрядах дробной части.

ПРИМЕР 3.3. Перевести 8-ричное число 1527,364 в двоичную систему.

Следуя приведенному алгоритму получаем:

1 5 2 7 3 6 4

001 101 010 111 , 011 110 100 Окончательный результат : 1101010111,0111101

Перевод чисел из 16-ричной системы счисления в 8-ричную (или обратно) целесообразно осуществлять в два этапа:

1. Перевести число из исходной системы счисления в двоичную (аналогично примерам 3.1 и 3.2).

2. Перевести полученное в п.1 двоичное число в требуемую СС.
^ Варианты задания 3.
Перевести 8-е (16-ричное) число в 16-ричную (8-ричную) СС.

№

8 16

№

8 16

№

16 8

№

16 8

1

453,764

9

716,625

16

6A9,87C

24

7EC,DF2

2

532,431

10

673,231

17

DA1,938

25

94D,89C

3

367,175

11

573,471

18

4F8,95D

26

CDF,874

4

761,126

12

414,726

19

6EC,793

27

963,D51

5

641,375

13

573,346

20

79C,68F

28

77A,1CD

6

517,672

14

241,736

21

E58,BC4

29

6F5,AC4

7

375,264

15

472,616

22

984,147

30

83D,651

8

264,517






23

67A,16C






^ Задание 4. Сложение целых двоичных чисел в обратном или дополнительном коде
Теоретические положения.

Вся информация в ЭВМ представляется в двоичных кодах. Двоичные числа допол­няются знаковым разрядом, который принимается равным "0" для положительных чисел и "1"- для отрицательных. При ручной записи чисел со знаком, знаковый разряд, для удобства, отделяется от значащих разрядов точкой. Такое представление чисел со знаком называется прямым кодом двоичного числа. Например, прямой код десятичного числа (+12) есть (0.1100) , а десятичного числа (-12 ) есть (1.1100)

Другими формами представления чисел со знаком являются обратный и дополнительный коды. Эти коды позволяют заменить вычитание чисел их сложением (исходя из принципа: a - b = a + (-b) ).

Положительные числа, записанные в прямом, обратном и дополнительном кодах одинаковы.

Так, десятичное число 13 в прямом, обратном и дополнительном двоичном коде запишется: ( 0.1101)

^ Для перевода отрицательного числа из прямого кода в обратный следует в знаковом разряде сохранить единицу, а цифры значащих разрядов инвертировать, т.е. "1" заменить на "0", а "0" на "1".

Дополнительный код отрицательного числа получается из обрат­ного кода числа прибавлением "1" к младшему разряду этого числа.

ПРИМЕР 4.1. Записать десятичное число ( -13 ) в прямом, обратном и дополнительном двоичном коде:

1.1101 - прямой код

1.0010 - обратный код

1.0011 - дополнит. код

Прямой код числа получается из обратного (дополнительного) кода по тем же правилами, что и обратный (дополни­тельный) из прямого.

Правила сложения в дополнительном коде:

1.Сложение производится по правилам сложения двоичных чисел, включая знаковый разряд (0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=10 - то есть, "0" в данном разряде и перенос "1" в следующий по старшинству двоичный разряд).

2. Если в результате сложения возникает перенос из знакового разряда, этот перенос игнорируется (отбрасывается).

Если знак суммы не совпадает со знаками слагаемых (эта ситуация может возникнуть только когда они одинаковы), имеет место переполнение разрядной сетки ЭВМ и результат должен быть признан неверным.

Сложение в обратном двоичном коде отличается от сложения в дополнительном коде лишь одним правилом:

Если в результате сложения возник перенос из знакового разряда (переполнение), необходимо к младшему разряду суммы прибавить "1 ".

ПРИМЕР 4.2. Реализовать операцию: 15 - 7 в прямом обратном и дополнительном коде:




10-е число

Прямой код

Обр. код

Доп. код

данные

15

- 7

0.1111

1.0111

0.1111

+1.1000

0.1111

+1.1001

промежуточ-ный рез-т

8




10.0111

+ 1

1 0.1000

окончатель-

ный рез-т

8




0.1000

0.1000

ПРИМЕР 4.3. Реализовать операцию: 7 - 15 в прямом обратном и дополнительном коде:




10-е число

Прямой код

Обр. код

Доп. код

данные

-15

+ 7

1.1111

0.0111

1.0000

+0.0111

1.0001

+0.0111

промежуточ-ный рез-т

- 8




1.0111

1.1000


окончатель-

ный рез-т (в прямом коде)

- 8




1.1000

1.0111

+ 1

1.1000



^ Варианты зад