Prevody medzi číselnými sústavami

Teoretický úvod

Podrobnejší popis a teóriu nájdete na stránke Číselné sústavy

Príklad 1: Preveďte číslo 53241₁₀ do hexadecimálnej (šestnástkovej) sústavy.

Príklad 2: Preveďte číslo 123₁₀ do binárnej (dvojkovej) sústavy.

Príklad 3: Záporné čísla

Priamy kód -- jeden bit (MSB) je vyhradený pre znamienko

 0 000    0               1 000    -0
 0 001    1               1 001    -1
 0 010    2               1 010    -2
 0 011    3               1 011    -3
 0 100    4               1 100    -4
 0 101    5               1 101    -5
 0 110    6               1 110    -6
 0 111    7               1 111    -7
   

 3 + (-3) = 0011 + 1011 = 1110 = -6   nOK
 5 + (-3) = 0101 + 1011 = 1 0000 = 0  nOK
 

Inverzný kód -- podobne ako priamy, MSB je znamienko

 0 000    0               1 000    -7
 0 001    1               1 001    -6
 0 010    2               1 010    -5
 0 011    3               1 011    -4
 0 100    4               1 100    -3
 0 101    5               1 101    -2
 0 110    6               1 110    -1
 0 111    7               1 111    -0
 
 
 3 + (-3) = 0011 + 1100 = 1111 = -0     OK
 5 + (-3) = 0101 + 1100 = 1 0001 = 1   nOK

 Je nutná korekcia: pripočítať CY bit k LSB
 5 + (-3) = 0101 + 1100 = 1 0001 = 0001+1 = 0010 = 2   OK
 

Doplnkový kód -- inverzný kód + 1, stále platí MSB je znamienko ale naviac funguje aritmetika

 0 000    0               1 111   -1      
 0 001    1               1 110   -2      
 0 010    2               1 101   -3      
 0 011    3               1 100   -4      
 0 100    4               1 011   -5      
 0 101    5               1 010   -6      
 0 110    6               1 001   -7      
 0 111    7               1 000   ?? => -8
   
 
 3 + (-3) = 0011 + 1101 = 1 0000 = 0     OK
 5 + (-3) = 0101 + 1101 = 1 0010 = 2     OK
-7 + (-1) = 1001 + 1111 = 1 1000 = -8

Príklady na precvičovanie

Vyplňte nasledovnú tabuľku

DEC	HEX	BIN
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

2. Preveďte niekoľko čísel z jednej sústavy do inej podľa pokynov cvičiaceho.

3. Rozsahy Bajt, 2Bajty, 4Bajty (min, max)

4. BCD kód

5. ASCII kód

6. Záporné čísla - doplnkový kód

Otestujte sa sami

1 Preveďte číslo 234_DEC z desiatkovej do dvojkovej sústavy:

2 Preveďte číslo 101₁₀ z desiatkovej do dvojkovej sústavy:

3 Preveďte číslo 234_BIN z dvojkovej do desiatkovej sústavy:

4 Preveďte číslo 1010 1010₂ z dvojkovej do desiatkovej sústavy:

1 Preveďte číslo 234_DEC z desiatkovej do šestnástkovej sústavy:

2 Preveďte číslo 101₁₀ z desiatkovej do šestnástkovej sústavy:

3 Preveďte číslo 0C7₁₆ z šestnástkovej do desiatkovej sústavy:

4 Preveďte číslo ABBA_HEX z šestnástkovej do desiatkovej sústavy:

1 Preveďte číslo 0111 1110_BIN z dvojkovej do šestnástkovej sústavy:

2 Preveďte číslo 0101 0001₂ z dvojkovej do šestnástkovej sústavy:

3 Preveďte číslo 0C3₁₆ z šestnástkovej do dvojkovej sústavy:

4 Preveďte číslo 4B_HEX z šestnástkovej do dvojkovej sústavy:

TODO:

• http://www.rapidtables.com/convert/number/hex-dec-bin-converter.htm
• http://calc.50x.eu/
• https://www.mathsisfun.com/binary-decimal-hexadecimal-converter.html
• http://www.binaryhexconverter.com/
• https://www.algoritmy.net/article/80/Prevod-cisla-mezi-soustavami

Zložitejšie úlohy

1. Riešenie nasledovného problému vám pomôže ostať bdelými aj na zvyšku cvičenia. Preveďte do hexadecimálnej sústavy 12648430(dec).

2. Vysvetlite, prečo programátori oslavujú vianoce už v októbri OCT18 (pomôcka: preveďte 18 z osmičkovej do desiatkovej sústavy).

3. Pre adresovanie počítačov v siet internet sa používa IPv6 adresa, ktorá pozostáva z 8 skupín štvorciferných hexadecimálnych číslic oddelených dvojbodkami, napríklad

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Sledovaním sieťovej komunikácie na podozrivom počítači pomocou binárneho analyzátora sme zistili, že najčastejšie komunikuje s nasledovným serverom

0010 1010 0000 0011 : 0010 1000 1000 0000 : 0010 0001 0011 0000 : 1100 1111 0000 0101 : 1111 1010 1100 1110 : 1011 0000 0000 1100 : 0000 0000 0000 0000 : 0000 0000 0000 0000

Preveďte binárny tvar na hexadecimálny a pomocou služby https://ipinfo.io/ zistite, s kým vlastník počítača komunikoval.

4. V ktorej sústave je toto pravda?

a) 10 + 11 = 101

b) 10 + 11 = 21

5. Ak uvažujeme jeden bajt (8 bitov), aký rozsah čísel vieme reprezentovať? Ak najvyšší (siedmy) bit bude znamienko (0 = +, 1 = -) aký bude rozsah? V doplnkovom kóde bude aký rozsah?

6. Aký je rozsah pre 32-bitové celé čísla (signed, unsigned)?

7. Bonus za 2 body pre prvé riešenie tejto úlohy:

Jedna z prvých expedícií na Mars tam našla zvyšky civilizácie. Z rozličných artefaktov a obrázkov, ktoré tam našli, si vedci odvodili, že tvory, ktoré tu žili mali podobu štvornohých bytostí s jedným chápadlom, ktoré sa na konci rozvetvovalo na nezistený počet "prstov." Po ďalších hľadaniach a čiastočnej analýze marťasnkého písma boli prieskumníci schopní preložiť marťanskú matematiku. Našli nasledujúcu rovnicu:

5x2 - 50x + 125 = 0 

pri ktorej boli ako riešenia uvedené x = 5 a x = 8. Prvý výsledok sa zdá byť správny, ale druhý nie. Medzi vedcami bol aj jeden, ktorý našiel dôkazy o tom, že Marťania sa ku svojmu číselnému systému dostali postupne veľmi podobne ako aj my. Čo myslíte, koľko prstov mali Marťania? (Z Bent z Tau Beta Pi , Február 1956).