Przeczytaj
Zanim przejdziemy do konwersji liczb, przypomnijmy, czym są systemy liczbowe: binarny i dziesiętny.
System binarny:
pozycyjny system liczbowy, którego podstawą jest liczba ,
do zapisu dowolnej liczby wykorzystujemy tylko dwie cyfry: oraz ,
jest to powszechnie używany system w elektronice i informatyce,
bitem nazywamy każdą cyfrę liczby w tym systemie.
System dziesiętny:
pozycyjny system liczbowy, którego podstawą jest liczba ,
jest to system, w którym wykorzystujemy dziesięć cyfr: , , , , , , , , , ,
jest to system używany przez nas na co dzień.
Na co dzień posługujemy się liczbami zapisanymi w systemie dziesiętnym, dlatego interpretacja wartości liczby binarnej i wykonywanie obliczeń w tym systemie może być dla nas uciążliwe. Taką liczbę warto wówczas zamienić na liczbę w systemie dziesiętnym. Jak to zrobić?
System dwójkowy, podobnie jak dziesiętny, jest systemem pozycyjnym. Liczby są w nim zapisywane w postaci ciągu cyfr i . Każda cyfra (bit) jest mnożną odpowiadającej jej wagi, czyli podstawy systemu (liczby ) podniesionej do potęgi zależnej od pozycji bitu.
Tabela przedstawia wagi liczby dwójkowej, składającej się z n cyfr części całkowitej oraz m cyfr części ułamkowej:
Cyfra | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Waga pozycji |
Pozycje bitów części całkowitej numerujemy od , rozpoczynając od prawej strony. Pozycje bitów części ułamkowej numerujemy po przecinku od lewej strony, zaczynając od . Dzięki temu możemy obliczyć wartość dziesiętną liczby zapisanej w systemie dwójkowym.
Wartością dziesiętną liczby o reprezentacji jest:
Algorytm konwersji liczby w systemie dwójkowym na system dziesiętny wygląda następująco:
Mnożymy cyfry danej liczby binarnej przez wagi ich pozycji (zgodnie z powyższą tabelą).
Dodajemy do siebie otrzymane iloczyny, otrzymując w ten sposób wartość liczby w systemie dziesiętnym.
W systemie binarnym w liczbie mogą występować tylko cyfry i , a w systemie dziesiętnym cyfry od do .
Zamieńmy liczbę na system dziesiętny.
Przy rozwiązywaniu tego zadania może nam się przydać tabela z kolejnymi potęgami liczby . Ułatwi ona dokonywanie obliczeń.
Waga | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Wynik |
Nasza przykładowa liczba jest liczbą całkowitą, bez części ułamkowej. Dlatego kolejne pozycje cyfr w naszej liczbie numerujemy od , rozpoczynając od najmłodszego bitunajmłodszego bitu, a kończąc na najstarszym bicienajstarszym bicie.
Zauważmy, że cyfry nie zostały uwzględnione w dodawaniu iloczynów. Jeżeli cyfrę pomnożymy przez wagę pozycji, otrzymamy iloczyn równy – a to nie wpływa na wynik obliczeń. Jeżeli chcielibyśmy jednak uwzględnić iloczyny wynoszące , działanie wyglądałoby następująco:
Jak należało się spodziewać, otrzymaliśmy taką samą wartość.
Słownik
bit o najmniejszej wadze (najmniej znaczący), najbardziej wysunięty na prawo
bit o największej wadze (najbardziej znaczący), najbardziej wysunięty na lewo