SAYI SİSTEMLERİ. 1. Sayı Sistemleri. Sayı Sistemlerinde Rakamlar



Benzer belgeler
1. Bölüm Sayı Sistemleri

DERS NOTLARI. Yard. Doç. Dr. Namık AKÇAY İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

2. SAYI SİSTEMLERİ. M.İLKUÇAR - imuammer@yahoo.com

2. SAYI SİSTEMLERİ 2. SAYI SİSTEMLERİ

Sayı sistemleri iki ana gruba ayrılır. 1. Sabit Noktalı Sayı Sistemleri. 2. Kayan Noktalı Sayı Sistemleri

SAYISAL ELEKTRONİK. Ege Ü. Ege MYO Mekatronik Programı

Sayı Sistemleri. Onluk, İkilik, Sekizlik ve Onaltılık sistemler Dönüşümler Tümleyen aritmetiği

2. SAYI SİSTEMLERİ VE KODLAR

BLM221 MANTIK DEVRELERİ

SAYISAL DEVRELER. İTÜ Bilgisayar Mühendisliği Bölümündeki donanım derslerinin bağlantıları

Elektroniğe Giriş 1.1

BLM1011 Bilgisayar Bilimlerine Giriş I

CHAPTER 1 INTRODUCTION NUMBER SYSTEMS AND CONVERSION. Prof. Dr. Mehmet Akbaba CME 221 LOGİC CİRCUITS

SAYISAL ELEKTRONİK DERS NOTLARI:

Bilgisayar Mimarisi. Veri (DATA) Veri nedir? Veri bazı fiziksel niceliklerin ham ifadesidir. Bilgi verinin belli bir yapıdaki şeklidir.

PROGRAMLANAB L R DENETLEY C LER. DERS 02 Sayı Sistemleri

Sayı sistemleri iki ana gruba ayrılır. 1. Sabit Noktalı Sayı Sistemleri. 2. Kayan Noktalı Sayı Sistemleri 2. SAYI SĐSTEMLERĐ VE KODLAR

Bilgisayarların Gelişimi

Elektronik sistemlerde dört farklı sayı sistemi kullanılır. Bunlar;

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLİŞİM SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ

BÖLÜM 2 SAYI SĐSTEMLERĐ (NUMBER SYSTEMS)

3.3. İki Tabanlı Sayı Sisteminde Dört İşlem

n. basamak basamak 3. basamak 2. basamak 1. basamak Üstel değer 10 n Ağırlık 10 n-1...

Mikrobilgisayarda Aritmetik

MANTIK DEVRELERİ HALL, 2002) (SAYISAL TASARIM, ÇEVİRİ, LITERATUR YAYINCILIK) DIGITAL DESIGN PRICIPLES & PRACTICES (3. EDITION, PRENTICE HALL, 2001)

2. Sayı Sistemleri. En küçük bellek birimi sadece 0 ve 1 değerlerini alabilen ikili sayı sisteminde bir basamağa denk gelen Bit tir.

Sayı sistemleri-hesaplamalar. Sakarya Üniversitesi

Algoritmalar ve Programlama. DERS - 2 Yrd. Doç. Dr. Ahmet SERBES

Giris {\} /\ Suhap SAHIN

2. Sayı Sistemleri. En küçük bellek birimi sadece 0 ve 1 değerlerini alabilen ikili sayı sisteminde bir basamağa denk gelen Bit tir.

Quiz:8086 Mikroişlemcisi Mimarisi ve Emirleri

Sayıtlama Dizgeleri. (a n a n-1 a n1 a n0. b 1 b 2 b m )r. simgesi şu sayıyı temsil eder.

Giriş MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. Elektronik Öncesi Kuşak. Bilgisayar Tarihi. Elektronik Kuşak. Elektronik Kuşak. Bilgisayar teknolojisindeki gelişme

EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ

Sayılar Teorisi SAYILAR TEORİSİ VE SAYILAR

BLM221 MANTIK DEVRELERİ

3. Bölüm Algoritmalar

Fatih University- Faculty of Engineering- Electric and Electronic Dept.

4.2. SAYISAL MANTIK SEVİYELERİ VE DALGA FORMLARI

OCTAL (SEKİZLİ) SAYI SİSTEMİ:

Çoktan Seçmeli Değerlendirme Soruları Akış Şemaları İle Algoritma Geliştirme Örnekleri Giriş 39 1.Gündelik Hayattan Algoritma Örnekleri 39 2.Say

Bilgi ve Bilgi Sistemleri. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

Ilgili prefixes ler. 2 nin kuvvetleri. 2 nin kuvvetleri

SAYI SİSTEMLERİ. Sayı Sistemleri için Genel Tanım

Konular MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. Giriş. Bilgisayar Tarihi. Elektronik Kuşak. Elektronik Öncesi Kuşak

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş

BĠLGĠSAYAR PROGRAMLAMA II C++ Programlamaya GiriĢ Published by Juan Soulié

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Sayısal Elektronik

Bir işaretli büyüklük sayısında en soldaki basamak bir işaret içerir. Diğer basamaklarda ise sayısal değerin büyüklüğü (mutlak değeri) gösterilir.

Algoritma Geliştirme ve Veri Yapıları 3 Veri Yapıları. Mustafa Kemal Üniversitesi

DERS 3 MİKROİŞLEMCİ SİSTEM MİMARİSİ. İçerik

İKİLİ SAYILAR VE ARİTMETİK İŞLEMLER

B.Ç. / E.B. MİKROİŞLEMCİLER

Unlike analytical solutions, numerical methods have an error range. In addition to this

mikroc Dili ile Mikrodenetleyici Programlama Ders Notları

MC6800. Veri yolu D3 A11. Adres yolu A7 A6 NMI HALT DBE +5V 1 2. adres onaltılık onluk bit 07FF kullanıcının program alanı

DSP DONANIMI. Pek çok DSP için temel elemanlar aşağıdaki gibidir.

Onluk duzende toplama. Lecture 4. Addition and Subtraction. Onluk tabanda toplama

Komutların Yürütülmesi

10 LU SAYISAL SİSTEMİ İLE 2 Lİ SAYISAL SİSTEMİ ARASINDA ÇEVİRİM UYGULAMASI

SAYI SİSTEMLERİ ve BOOLE CEBİRİ 1+1=1 ÖĞR.GÖR. GÜNAY TEMÜR - TEKNOLOJİ F. / BİLGİSAYAR MÜH.

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı 8.Hafta

BTP 207 İNTERNET PROGRAMCILIĞI I. Ders 8

Her bir kapının girişine sinyal verilmesi zamanı ile çıkışın alınması zamanı arasında çok kısa da olsa fark bulunmaktadır -> kapı gecikmesi

Bilgisayar Bilimlerine Giriş 1

7.Yazmaçlar (Registers), Sayıcılar (Counters)

BİL1001 Bilgisayar Bilimlerine Giriş 1

SAYI VE KODLAMA SİSTEMLERİ. Teknoloji Fakültesi/Bilgisayar Mühendisliği

Mikrobilgisayar Mimarisi ve Programlama

80x86 MICROPROCESSOR Instructions

Sayı Sistemleri. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. Bilgisayar Bileşenleri Ve Programların Yürütülmesi. Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

HSancak Nesne Tabanlı Programlama I Ders Notları

BBM Discrete Structures: Final Exam Date: , Time: 15:00-17:00

MİKRODENETLEYİCİLER I DERS NOTLARI Prof. Dr. Hakan Ündil Güz (Vize sonuna kadar olan kısımdır.)

PROGRAMLAMAYA GİRİŞ VE ALGORİTMA «YTÜROK» EĞİTMEN:REHA ÖZGÜR ŞİMŞEK

W SAYAC SAYAC SAYAC. SAYAC= ise, d=0 W

Integer Sınıfı. 9.1 Integer Sınıfına Uygulanan Başlıca Metotlar. Ruby de tamsayılar için kullanılan Fixnum ve Bignum sınıflarını üreten sınıftır.

Özet DERS 5. Şu ana kadar bilmeniz gerekenler... İşaretsiz Çarpma. Bayraklardaki Durumlar. İşaretli Çarpma

SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK-MĠMARLIK FAKÜLTESĠ ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ LOJĠK DEVRE TASARIM DERS NOTLARI

İŞLEMCİ DURUM KAYDEDİCİSİ (PROCESSOR STATUS REGISTER)

Bölüm 5: ARITMETIK VE MANTIK IŞLEM YAPAN KOMUTLAR

Bölüm 7. İfadeler ve atamalar ISBN

MİKROİŞLEMCİLER. 2. Hafta. Mikroişlemci Temel Kavramlar

BÖL-1B. Fatih University- Faculty of Engineering- Electric and Electronic Dept.

BMT 101 Algoritma ve Programlama I 6. Hafta. Yük. Müh. Köksal Gündoğdu 1

BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ

Temel Mikroişlemci Tabanlı Bir Sisteme Hata Enjekte Etme Yöntemi Geliştirilmesi. Buse Ustaoğlu Berna Örs Yalçın

Yrd.Doç.Dr. Celal Murat KANDEMİR. Kodlama (Coding) : Bir nesneler kümesinin bir dizgi (bit dizisi) kümesi ile temsil edilmesidir.

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı

Bit, Byte ve Integer. BIL-304: Bilgisayar Mimarisi. Dersi veren öğretim üyesi: Yrd. Doç. Dr. Fatih Gökçe

Bilgisayar Temel kavramlar - Donanım -Yazılım Ufuk ÇAKIOĞLU

8086 dan core2 ya yazaç yapısını tanımak. Bayrak yazacının içeriğinde yer alan bayrakların görevlerini tanımlamak. Real mod çalışmada bellek

Bit, Byte ve Integer. BIL-304: Bilgisayar Mimarisi. Dersi veren öğretim üyesi: Dr. Öğr. Üyesi Fatih Gökçe

Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Bölüm/Program Dersi Ders Tanım Bilgileri Dersin Adı

Debug Komutları C:\>DEBUG - Çizgi işareti artık debug programının komut kabul etmeye hazır olduğunu belirtmektedir.

Yrd. Doç. Dr. Caner ÖZCAN

1 ELEKTRONİK KAVRAMLAR

BÖLÜM 2 SAYI SĐSTEMLERĐ (NUMBER SYSTEMS)

Transkript:

SAYI SİSTEMLERİ 1. Sayı Sistemleri Sayı sistemleri; saymak, ölçmek gibi genel anlamda büyüklüklerin ifade edilmesi amacıyla kullanılan sistemler olarak tanımlanmaktadır. Temel olarak 4 sayı sistemi mevcuttur: Onlu (Decimal) Sayı Sistemi İkili (Binary) Sayı Sistemi Sekizli (Octal) Sayı Sistemi Onaltılı (Hexadecimal) Sayı Sistemi Genel olarak çoğu alanda onlu sayı sistemi kullanılmasına karşılık, sayısal elektronik ve dolayısıyla mikroişlemcili/mikrodenetleyicili sistemlerde doğası gereği ikili ve onaltılı sayı sistemleri kullanılmaktadır. Büyüklüklerin ifade edilmesinde; belirli bir sayı sistemi tabanına göre rakamlardan oluşan sayılar kullanılmaktadır. Aşağıda aynı sayının 2, 8, 10 ve 16 sayı sistemine göre ifade ediliş görülmektedir: (158) 10 = (10011110) 2 = (9E) 16 = (236) 8 Burada; Rakam: Sayının basamaklarının gösterilmesi amacıyla kullanılan sembollerdir. (0, 1, 2 vb.). Sayı : Rakamların bir araya gelerek oluşturduğu büyüklüktür. (128, 9E v.b.). Taban : Herhangi bir sayının, basamak değerlerini göstermek amacıyla kullanılan düzendir. (2, 8, 10 ve 16 ). Sayı Sistemlerinde Rakamlar Sayı Sistemi Rakamlar 2 0, 1 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F -1-

0-15 arası sayıların sayı sistemlerinde ifade edilmesi: 10 (Decimal) 2 (Binary) 16 (Hexadecimal) 8 (Octal) 0 0000 0 00 1 0001 1 01 2 0010 2 02 3 0011 3 03 4 0100 4 04 5 0101 5 05 6 0110 6 06 7 0111 7 07 8 1000 8 10 9 1001 9 11 10 1010 A 12 11 1011 B 13 12 1100 C 14 13 1101 D 15 14 1110 E 16 15 1111 F 17 2. Onlu Sayı Sistemi 3. İkili Sayı Sistemi 4. Onaltılı Sayı Sistemi 5. Sekizli Sayı Sistemi 6. Sayı Sistemlerinde Taban Dönüşümleri - Onlu İkili Dönüşümü - İkili Onlu Dönüşümü - Onlu Onaltılı Sayı Sistemi Dönüşümü - Onaltılı Onlu Sayı Sistemi Dönüşümü - Onlu Sekizli - Sekizli Onlu - İkili Onaltılı - Onaltılı İkili 7. Kesirli Sayıların Gösterilmesi 8. İşaretli Sayıların Gösterilmesi 9. Tümleyen Aritmetiği -2-

İşaretli ve İşaretsiz Sayı Tipleri İşaretsiz sayı tipinde, sayıyı oluşturan bit değerlerinin hepsi büyüklüğü göstermede kullanılır. İşaretli sayı tipinde ise En Önemli Bit (MSB - Most Significant Bit) değeri İşaret biti (Sign Bit) olarak kabul edilir. Bu bit değerine göre sayının işareti belirlenir. Sayıyı oluşturan diğer bitler ise sayının büyüklüğünün hesaplanmasında kullanılır. MSB Sign Bit 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 LSB MSB: Most Significant Bit (En Önemli Bit) LSB: Least Significant Bit (En Önemsiz Bit) MSB Bit (Sign Bit) İşaret Sayı Büyüklüğü 0 Pozitif Diğer bitler ile 1 Negatif Sayının ikili tümleyeni ile Örnek 1 : (Pascal/Delphi) Var x : Byte; // 8 bit işaretsiz (0.. 255) y : ShortInt; // 8 bit işaretli (-128.. +127) (C#) byte x; // 8 bit işaretsiz (0.. 255) sbyte y; // 8 bit işaretli (-128.. +127) Yukarıda görüldüğü gibi X değişkeni işaretsiz olarak Byte veri tipi ile, Y değişkeni ise işaretli olarak ShortInt (1 byte) veri tipi ile tanımlanmıştır. Örneğin X ve Y değişkenlerinin adreslediği bellek gözlerinde (00001001) 2 sayısı mevcut olsun. X in değeri ; X MSB LSB 128 64 32 16 8 4 2 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 X = 0. 2 7 + 0. 2 6 + 0. 2 5 + 0. 2 4 + 1. 2 3 + 0. 2 2 + 0. 2 1 + 1. 2 0 X = 0 + 0 + 0 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 X = 9 olur. -3-

Y in değerinin bulunması için işaret bitine (MSB) bakılır. Y MSB LSB 128 64 32 16 8 4 2 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 Sign Bit = 0 olduğundan sayı pozitiftir. Y nin işareti ( + ) olur. Y nin büyüklüğü ise diğer bitlerin değerleri ile elde edilir. (İşaretsiz sayı büyüklüğünün hesabıyla ayınıdır). Y nin büyüklüğü = 0. 2 6 + 0. 2 5 + 0. 2 4 + 1. 2 3 + 0. 2 2 + 0. 2 1 + 1. 2 0 Y nin büyüklüğü = 0 + 0 + 0 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 Y nin büyüklüğü = 9 olur. Y = (+) 9 Y = + 9 olarak bulunur. Örnek 2 : (Pascal/Delphi) Var x : Byte; // 8 bit işaretsiz (0.. 255) y : ShortInt; // 8 bit işaretli (-128.. +127) (C#) byte x; // 8 bit işaretsiz (0.. 255) sbyte y; // 8 bit işaretli (-128.. +127) Yukarıda görüldüğü gibi X değişkeni işaretsiz olarak Byte veri tipi ile, Y değişkeni ise işaretli olarak ShortInt (1 byte) veri tipi ile tanımlanmıştır. Örneğin X ve Y değişkenlerinin adreslediği bellek gözlerinde (10001001) 2 sayısı mevcut olsun. X in değeri ; X MSB LSB 128 64 32 16 8 4 2 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 7 6 5 4 3 2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 X = 1. 2 7 + 0. 2 6 + 0. 2 5 + 0. 2 4 + 1. 2 3 + 0. 2 2 + 0. 2 1 + 1. 2 0 X = 128 + 0 + 0 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 X = 137 olur. -4-

Y in değerinin bulunması için işaret bitine (MSB) bakılır. Y MSB LSB 128 64 32 16 8 4 2 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 7 6 5 4 3 2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Sign Bit = 1 olduğundan sayı negatiftir. Y nin işareti ( - ) olur. Y nin büyüklüğü ise 2 li tümleyen ile aşağıdaki gibi bulunur. 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 li tümleyen +1 0 1 1 1 0 1 1 1 2 li tümleyen Y büyüklüğü = 0. 2 7 + 1. 2 6 + 1. 2 5 + 1. 2 4 + 0. 2 3 + 1. 2 2 + 1. 2 1 + 1. 2 0 Y büyüklüğü = 0 + 64 + 32 + 16 + 0 + 4 + 2 + 1 Y büyüklüğü = 119 Y = (-) 119 Y = -119 olarak bulunur. -5-

STATUS REGISTER (Durum Kaydedici) Status Register, bir mikroişlemci veya mikrodenetleyicide işletilen aritmetiksel veya mantıksal bir komut sonrasında elde edilen sonucun içeriği hakkında bilgi vermek üzere kullanılır. Bu bilgiler program akışı içerisinde şartlı işlemleri sağlamak için kullanılabilmektedir. Status Register in her biti flag (bayrak) olarak adlandırılır ve her biri ayrı bir anlam taşır. Status Register, tüm ALU işlemlerinden sonra yeniden güncellenir ve hangi bayrakların etkileneceği uygulanan Komuta göre değişmektedir. Şekil. AVR Status Register SREG (Atmega 16) Bit Sıra No Simge İşlem Sonucu Açıklama Bit Durumu ENG TR 0 1 Bit 0 C Carry Flag Elde Bayrağı Yok Var Bit 1 Z Zero Flag Sıfır Bayrağı Bit 2 N Negative Flag Bit 3 V Bit 4 S Sign Bit Two s Complement Overflow Flag Bit 5 H Half Carry Flag Negatif Bayrağı MSB değerini alır. 2 li Komplement Taşma Bayrağı İşaret Biti Her zaman dir. Yarı (1.Nibble) Elde Bayrağı 1. Nibble dan 2. Nibble a Elde durumu BCD aritmetiğinde kullanılır. Sıfır Değil Negatif Değil Yok Pozitif Bit 6 T Bit Copy Storage Bit Copy komutları tarafından kullanılır. --- --- Bit 7 I Global Interrupt Enable/Disable Flag Yok Sıfır Negatif Var Negatif Var Genel Kesme Enable/Disable Bayrağı Disable Enable -6-

Örnek Uygulama 1 Bir mikrodenetleyicide (Atmega 16) (11011111) 2 + (01100110) 2 = (? ) 2 toplama işlemi yapıldığında SREG - STATUS Register içeriği ne olur? İşlemi yaparak sonuçları tabloda gösteriniz. Decimal 1 1 0 1 1 1 1 1-33 + 0 1 1 0 0 1 1 0 102 1 0 1 0 0 0 1 0 1 69 SREG - STATUS Register Flags (Bayraklar) I T H S V N Z C - - 1 0 0 0 0 1 Örnek Uygulama 2 Bir mikrodenetleyicide (01000000) 2 + (01000000) 2 = (? ) 2 toplama işlemi yapıldığında SREG - STATUS Register içeriği ne olur? İşlemi yaparak sonuçları tabloda gösteriniz. Decimal 0 1 0 0 0 0 0 0 +64 + 0 1 0 0 0 0 0 0 +64 1 0 0 0 0 0 0 0-128??? SREG - STATUS Register Flags (Bayraklar) I T H S V N Z C - - 0 0 1 1 0 0-7-

Örnek Uygulama 3 Bir mikrodenetleyicide (11110000) 2 + (10000000) 2 = (? ) 2 toplama işlemi yapıldığında SREG - STATUS Register içeriği ne olur? İşlemi yaparak sonuçları tabloda gösteriniz. Decimal 1 1 1 1 0 0 0 0-16 + 1 0 0 0 0 0 0 0-128 1 0 1 1 1 0 0 0 0 +112 SREG - STATUS Register Flags (Bayraklar) I T H S V N Z C - - 0 1 1 0 0 1-8-

1.2 NUMBERS, NUMBERS, NUMBERS... DECIMAL SAYI SİSTEMİ Onlu sayı sisteminde 0, 1, 2,.. 9 olmak üzere toplam 10 farklı rakam kullanılır. BINARY SAYI SİSTEMİ Binary sayı sisteminde 0 ve 1 olmak üzere toplam 10 farklı rakam kullanılır. -9-

HEXADECIMAL NUMBER SYSTEM At the very beginning of computer development it was realized that people had many difficulties in handling binary numbers. For this reason, a new number system, using 16 different symbols was established. It is called hexadecimal number system and consists of the ten digits we are used to (0, 1, 2, 3,... 9) and six letters of alphabet A, B, C, D, E and F. BCD CODE BCD code is a binary code for decimal numbers only (Binary-Coded Decimal). It is used to enable electronic circuits to communicate either with peripherals using decimal number system or within their own world using binary system. It consists of 4-digit binary numbers which represent the first ten digits (0, 1, 2, 3... 8, 9). Even though four digits can give in total of 16 possible combinations, the BCD code normally uses only the first ten. NUMBER SYSTEM CONVERSION BINARY TO DECIMAL NUMBER CONVERSION HEXADECIMAL TO DECIMAL NUMBER CONVERSION -10-

HEXADECIMAL TO BINARY NUMBER CONVERSION Kaynak : PIC Microcontrollers - Programming in C (www.mikroe.com) -11-