Ricapitolando la codifica dell'informazione

In questa prima parte abbiamo studiato le varie rappresentazione dei dati in binario, attraverso l'uso di diverse codifiche. Quello che bisogna ricordare di questa parte del corso sono proprie le codifiche:

Le tipologie di esercizi che bisogna riuscire a fare sono le seguenti:

Esercizio 1:
...

Consegna esercizio:
Dato il numero -20 quale sarebbe la sua codifica su 6 bit nel caso si usasse la codifica modulo segno?


Risoluzione:
Nella codifica modulo-segno il bit più significativo indica il segno del numero che si vuole rappresentare. Avendo 6 bit, il bit più a sinistra indica il segno meno del numero -20.
Non ci resta che rappresentare con i restanti 5 bit il numero 20 .
Quindi .

Esercizio 2:
...

Consegna esercizio:
Dato il numero -20 quale sarebbe la sua codifica su 6 bit nel caso si usasse la codifica in complemento a 1?


Risoluzione:
Nella codifica in complemento a 1 un numero negativo è rappresentato come il complemento a 1 del suo positivo. Quindi la procedura per trovare -20 rappresentato con codifica in complemento a 1 è:

  1. Rappresentare in binario puro il numero positivo
  2. Fare il complemento a 1 di quel numero
    Il numero 20 corrisponde in binario a , dovendo usare 6 bit .
    Il complemento a 1 di questa sequenza di bit non è altro che l'inversione di tutti i bit , che rappresenta .

Esercizio 3:
...

Consegna esercizio:
Dato il numero -20 quale sarebbe la sua codifica su 6 bit nel caso si usasse la codifica in complemento a 2?


Risoluzione:
Nella codifica in complemento a 2 un numero negativo è rappresentato come il complemento a 2 del suo positivo. Quindi la procedura per trovare -20 rappresentato con codifica in complemento a 2 è:

  1. Rappresentare in binario puro il numero positivo
  2. Fare il complemento a 2 di quel numero
    Il numero 20 corrisponde in binario a , dovendo usare 6 bit .
    Il complemento a 1 di questa sequenza di bit non è altro che l'inversione di tutti i bit a cui deve essere sommato 1, che diventa .

Esercizio 4:
...

Consegna esercizio:
Dato il numero -20 quale sarebbe la sua codifica su 6 bit nel caso si usasse la codifica in eccesso 21?


Risoluzione:
Nella codifica in eccesso X un numero è rappresentato a partire da X. -20 in eccesso 21 non è altro che la somma tra l'eccesso è il numero che si deve rappresentare: per poi convertirlo in binario .

Esercizio 5:
...

Consegna esercizio:
Data la sequenza di 6 bit A =111111 quale numero relativo sarebbe rappresentato se la codifica fosse in modulo segno?


Risoluzione:
Se la codifica fosse in modulo-segno, il primo bit di A sarebbe proprio il bit di segno, quindi A è sicuramente un numero negativo. Bisogna calcolare il valore degli altri 5 bit restanti .
Da sinistra a destra abbiamo:


  • La cui somma totale è .
    Ricordandoci del primo bit di segno .

Esercizio 6:
...

Consegna esercizio:
Data la sequenza di 6 bit A =111111 quale numero relativo sarebbe rappresentato se la codifica fosse in complemento a 1?


Risoluzione:
Se la codifica fosse in complemento a 1, il primo bit sarebbe quello di segno, quindi A sarebbe un numero negativo. In questo caso bisognerebbe calcolare il complemento a 1 di A. Ovvero invertire tutti i bit il risultato sarebbe . Ricordandoci che si trattava di un negativo .

Esercizio 7:
...

Consegna esercizio:
Data la sequenza di 6 bit A =111111 quale numero relativo sarebbe rappresentato se la codifica fosse in complemento a 2?


Risoluzione:
Se la codifica fosse in complemento a 2, il primo bit sarebbe quello di segno, quindi A sarebbe un numero negativo. In questo caso bisognerebbe calcolare il complemento a 2 di A. Ovvero invertire tutte le cifre (complemento a 1) e sommare 1. Il risultato sarebbe (per il complemento a 1), (per il complemento a 2). Ricordandoci che si tratta di un negativo .

Esercizio 8b:
...

Consegna esercizio:
Data la sequenza di 6 bit A =111111 quale numero relativo sarebbe rappresentato se la codifica fosse in eccesso ?


Risoluzione:
Se la codifica fosse in eccesso X con bisognerebbe considerare A come se fosse codificato in binario puro. I passi sono:

  1. Calcolare il valore di 111111 in binario puro
  2. Sottrarre l'eccesso .

111111 in binario puro è, da sinistra a destra:


  • Il cui totale è
    A cui, in questo caso dobbiamo sottrarre . Il risultato è

Esercizio 8b:
...

_Data la sequenza di 6 bit A =111111 quale numero relativo sarebbe rappresentato se la codifica fosse in eccesso ?

Il valore di A in binario puro è calcolato nell'esercizio 8a (precedente).
Questa volta va sottratto .
.

Perché nell'esercizio in cui abbiamo calcolato il valore di -20 in eccesso 21, abbiamo sommato
l'eccesso, ed invece nell'esercizio 8 abbiamo sottratto l'eccesso? Per il semplice fatto che si tratta dell'operazione inversa.
Codifica di numero decimale n in eccesso x: risultato = n + x.
**Decodifica di un numero binario b in eccesso x: risultato = b - x.