Google

東海大学理学部物理学科素粒子理論・安江研究室  

ホーム 最新情報 サイトマップ

第4章 情報処理

上へ 第1章 発展史 第2章 構成要素 第3章 機能 第4章 情報処理 第5章 基本論理回路 第6章 インターネットの仕組 第7章 メールの仕組

PDFファイルの印刷

【学内】PDFファイルリーダーで印刷可能です。PDFファイルでの配布pdfのリンクをクリックしてください。現われる講義録をで印刷してください。

PDFファイル閲覧・印刷にはPDFファイルリーダーが必要です。
無償で使用できる高性能なPDF作成ソフト

第四章 コンピュータの情報処理(PDF

目次

1.情報の表し方

2.二進数

3.加算のルール

4.四則演算


【1】情報の表し方

二状態素子(ビット)

  • 電球
    • 点いている
    • 消えている
  • スイッチ
    • ON
    • OFF
  • 磁気
    • 北向き
    • 南向き
  • 電圧
    • 有り
    • 無し
  • 解答
    • 黒くぬる
    • 白いまま

どちらの状態か誰が見てもわかる⇒情報も正確

組み合わせると...

先頭に戻る

【2】二進数

画面の色づけ

光の3原色RGB 赤(Red)緑(Green)青(Blue)

8色の場合

100 +赤 101
010 110
001 011
000 111

3桁の2進数=8通り=8色⇒8ビットカラー

グラフィックス画面

16色モード・・・輝度

4桁の二進数=16通り

人間が識別できる色の数は大体、750万色。そこで

256通りの赤×256通りの緑×256通りの青=256×256×256=16,777,216=約1677万色

にすれば一応、すべての色を網羅できる。

256=8ビット=2

3つの256=24ビット=224=16,777,216

これを24ビットカラーという。輝度を加えると、32ビットカラーになる。

  • スーパーファミコン:32768色より256色
    • 32768色=215=(2=各32色
  • PlayStation, Nintendo64, DreamCast, PlayStation2
    • 1677万色=224=(2=各256色

8ビットASCII文字コード

ASCII: American National Standard Code for Information Interchange

英語(大文字・小文字)・数字・記号等

文字 数値=文字コード 8桁の2進数=8ビット
! 33 0001 0001
" 34 0001 0010
# 35 0001 0011
$ 36 0001 0100
0 48 0011 0000
1 49 0011 0001
9 57 0011 1001
A 65 0100 0001
B 66 0100 0010
Z 90 0101 1010
a 97 0110 0001
b 98 0110 0010
z 122 0111 1010
先頭に戻る

【3】加算のルール

  • 0+0=0
  • 0+1=1+0=1 1+1=10

【例題1】2進数の10101はいくつ?

1 0 1 0 1

1×20×21×20×21×2=16+0+4+0+1=21

21である

【例題2】10進数の25は2進数でいくつ?

11001である

【4】四則演算

加算

  • 17+23=40
    • 17⇒10001 23⇒10111
    • 10001+10111=101000

減算

  • 25−18=7

補数の話と引き算をしない方法

  • 【引き算を足し算に】25−18=25+(18の補数
    • 18の補数は99から18を引いた数81である。
    • 25−18=25−99+(18の補数81)=106−99
    • 25−18⇒25+81=106を用いる
  • 【手法】106の最上位の数を1の位に加える。
    • 106⇒006+1=7

2進数に応用

  • 25=11001 18=10010
結果が正 結果が負
25−18 18−25
=11001−10010 =10010−11001
=11001+(10010の補数 =10010+(11001の補数
10010の補数=01101 by 1⇔0 11001の補数=00110 by 1⇔0
=11001+01101 =10010+00110
100110 =11000
計算する前の桁数を超えている 計算する前の桁数のまま(⇒結果を
⇒最上位の1最下位に足す 更に補数をとる
000110+1 =00111
=111=7 =111=7⇒負にする−7

 

  • 桁数が決まっているときの負の数の表式
正数 01111 15
| |
00002 2
00001 1
00000 0
負数 11111 -1
11110 -2
| |
10000 -16

5桁の2進数は全部で32個16個(15)+16個(−1から−16

乗算

  • 5×3=15
    • 加算の繰り返し5+5+5=15

除算

  • 25÷6=4…1
    • 減算の繰り返し25−6−6−6−6=1
    • 6を4回引いたら1になる

コンピュータ内部の四則演算=すべて足し算

加算 2進数での足し算
減算 補数を用いた足し算に置き換え
乗算 足し算の繰り返し
割算 減算の繰り返し(=足し算の繰り返し)

これでは3D表示によく使う掛け算や割り算の効率が悪い⇒専用のCPU:数値演算プロセッサを使う。

先頭に戻る

前へ ホーム 上へ 次へ

このWeb サイトではインターネットエクスプローラVer.3.0あるいはそれ以上が推奨です Internet Explorer
この Web サイト(since 1997年12月1日)に関する質問やコメントについては、Mail.gif (4196 バイト)安江 まで電子メールをお送りください。
Copyright © 1997-2015/01 東海大学理学部物理学科安江研究室 All rights reserved
最終更新日: 2015年01月27日
マイクロソフト Front Page98