Арифметические и логические основы построения компьютера: Учеб. пособие. — Томск, 2009. — 137 с.
Учебное пособие является частью учебно-методического комплекса по курсу информатики средней общеобразовательной школы на профильном уровне. В учебное пособие включены материалы по следующим разделам: «Системы счисления», «Представление числовых данных в памяти компьютера», «Основы булевой алгебры» и «Логические основы компьютера». Учебное пособие может быть использовано как дополнительный источник теоретического и практического материала по обозначенным темам при изучении информатики в школе на базовом уровне.
Предназначено для учителей информатики, учащихся старших классов и абитуриентов.
Это значит, что если ты в будущем хочешь работать в успешной, перспективной компании, тебе просто необходимо владение информационными технологиями. Соответствовать высоким требованиям тебе поможет обучение по нашим программам.
Директор ОЦ «Школьный университет» Игорь Вячеславович Дмитриев Дорогие школьники! Я рад приветствовать вас на страницах этой книги и надеюсь, что полученные знания и умения будут полезны для вас. Сегодня информационные технологии — неотъемлемая часть нашей повседневной жизни. Мы сталкиваемся с компьютерами и информационными технологиями дома, в школе, на работе. Современному специалисту важно уметь работать с большими потоками информации, разбираться в различных сферах ИТ, владеть основами компьютерной грамотности, в том числе знать правила безопасной работы на компьютере и в сети Интернет, основы защиты от современных компьютерных угроз. Вы стоите в самом начале длинного пути изучения возможностей информационных технологий. Именно сейчас важно осознать, что обучение и использование ИТ несёт в себе огромный потенциал для вашего профессионального становления и развития. Я уверен, что данное пособие поможет вам в этом и вы добьётесь успехов!
Генеральный директор компании «Лаборатория Касперского» Евгений Касперский Будущее за глобальным внедрением IT-технологий. Мы все пользуемся электронной почтой, телефоном, массой домашних приборов уже сегодня. Незаметно, шаг за шагом, информационные технологии входят в нашу жизнь. Если вы не сможете активно использовать вновь появляющиеся технологии, то вы не сможете обеспечить ни должного уровня квалификации, ни должного уровня производительности труда в любой сфере деятельности. Я уверен, IT-технологии — это самое главное в развитии всего современного образования.
Профессор, Председатель Программного комитета Международного конгресса конференций «ИТО» Сергей Григорьевич Григорьев Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
ЧИСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
8 1.1. Система счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления 15 1.2. Перевод чисел в десятичную систему счисления 20 1.3. Перевод чисел из десятичной в другие системы счисления 20 1.3.1. Перевод целого десятичного числа методом поэтапного деления 21 1.3.2. Перевод целого десятичного числа методом разностей 24 1.3.3. Алгоритм перевода правильной десятичной дроби 004 26 1.4. Связь между родственными системами счисления 31 1.5. Выполнение арифметических операций в позиционных системах счисления 31 1.5.1. Двоичная арифметика 33 1.5.2. Арифметические действия над целыми числами в других системах счисления
ГЛАВА 2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ДАННЫХ
В ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА
39 2.1. Представление целых чисел 43 2.2. Целочисленная двоичная арифметика в компьютере 46 2.3. Представление вещественных чисел 50 2.4. Размещение чисел с плавающей запятой 56 2.5. Сложение чисел с плавающей запятой
ГЛАВА 3. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
КОМПЬЮТЕРА
58 3.1. Основные понятия формальной логики 59 3.2. Высказывания: истинные и ложные, 60 3.3. Логические выражения и логические операции 75 3.4. Построение таблиц истинности для логических 81 3.5. Законы алгебры логики 87 3.6. Построение логических выражений с применением совершенных дизъюнктивной и конъюнктивной
ГЛАВА 4. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА
94 4.1. Логические схемы на контактных элементах 105 4.2. Электронные логические схемы. Базовые 108 4.3. Триггеры и сумматоры
ОТВЕТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Учебное пособие предназначено для тех, кто изучает информатику немного глубже, чем требует образовательный курс школы на базовом уровне. Оно адресовано тем ученикам школы, которые любят информатику, готовятся к сдаче выпускных и вступительных экзаменов по информатике, собираются участвовать в олимпиадах и централизованном тестировании.
В учебном пособии собраны материалы, посвящённые арифметическим и логическим основам компьютера. Здесь рассказывается о представлении чисел в разных системах счисления, приводятся алгоритмы перевода чисел из одной системы в другую, излагается арифметика позиционных систем. Читатель узнает, какую систему счисления предпочитает компьютер, как размещаются числовые данные в компьютере и 006 какая связь между логикой, булевой алгеброй и строением компьютера, а также что принципиально разного и общего в контактных и логических элементах и схемах.
Структура и оформление книги имеют следующие особенности. Изложение теоретического материала с подробным разбором примеров в каждом разделе сопровождается, за некоторым исключением, рубрикой «Коротко о главном», где выделяются и повторяются основные понятия раздела.
Затем приводятся разноуровневые задания. Уровень означает глубину погружения в тему и сложность предлагаемых заданий. Базовому школьному уровню соответствует первый уровень заданий. Второй и третий уровни содержат более сложные В учебнике собраны материалы, задания, подобные которым встречаются в тестах централизо- посвящённые арифметическим и Если рубрика «Коротко о главном» или задания отсутствуют, значит, материал имеет информационное и связующее значение.
Ответы к заданиям размещены в конце учебного пособия. Не все задания снабжены ответами, часть требует самостоятельной проработки или выполняется по аналогии с заданиями, имеющими ответы.
Предложенный список рекомендуемой литературы содержит маПредисловие териалы, соответствующие рассмотренным темам. Ознакомление с этой литературой расширит и закрепит полученные знания.
«