Indice
3B - Numerazione binaria
Premessa Gli argomenti di questo capitolo sono già stati trattati nella materia Sistemi Automatici; qui faremo solo un veloce ripasso.
1 Sistemi di numerazione
- numeri composti da più cifre
- base: numero di valori che può assumere una cifra
- sistemi di numerazione pesati (o posizionali): le cifre “pesano” di più o di meno a seconda della posizione (ad esempio centinaia, decine, unità); la cifra più a sinistra è quella più significativa, quella più a destra la meno significativa
- forma polinomiale: valore della cifra moltiplicato per potenze crescenti del 10 a partire dalla cifra meno significativa
`273_10=2*100+7*10+3*1=2*10^2+7*10^1+3*10^0`
- sistema binario: a base 2, ogni cifra è detta bit e vale 0 o 1
- MSB (most significant bit) è il bit più a sinistra; LSB (least significant bit) è il bit più a destra
- conversione da binario a decimale usando la forma polinomiale e il valore corrispondente in base 10
`1011_2=1*2^3+0*2^2+1*2^1+1*2^0=1*8+0*4+1*2+1*1=8+0+2+1=11_10`1)
- shift: traslare a sinistra o a destra un numero corrisponde a moltiplicare o dividere per la base; ad esempio in binario
110 « 1 = 1100
equivale a moltiplicare 6 per 2 in base 10; viceversa110 » 1 = 11
corrisponde a 6 diviso per 2 in base 10
2 Conversioni
Da decimale a binario2) si può usare il metodo delle divisioni successive per due. Si continua a dividere per due il numero decimale fino ad ottenere zero come quoziente e riportando i resti. Leggendo la colonna dei resti dall'ultima alla prima divisione si ottiene il numero in binario (vedi esempio 3).
3 Aritmetica binaria
Funziona come quella in base 10 (riporti, prestiti, ecc.) ma la sottrazione nei dispositivi elettronici si fa con un metodo più complicato ma più facile da implementare dal punto di vista circuitale sommando il complemento a due al sottraendo
- complemento a 2: si intende il complemento a 2n dove n sono i bit che si utilizzano per rappresentare i numeri (complemento a due di
0011
è1101
perché 13 corrisponde a2^4 - 3
) - sottrazione sommando il complemento a 2 del sottraendo e scartando la cifra più significativa (
0111 - 0011 = 0111 + 1101 =
cioè101007 - 3 = 4
) - complemento a 1: complemento a 2n-1 che si ottiene facilmente scambiando tutti gli 0 con 1 (e viceversa) e sommando 1 (complemento a 1 di
0011
è1100
, cioè(2^(4)-1) -3
) - tornando al calcolo di prima
0111 - 0011
- il complemento a 1 di
0011
è1100
- allora il complemento a 2 vale
1100 + 1=1101
- la sottrazione diventa
0111+1101=0100
(dopo aver scartato la cifra più significativa nel risultato dell'addizione)
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