faecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:start

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faecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:start [14.09.2022 14:27] sbelfaecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:start [10.09.2023 09:07] (aktuell) Marco Kuemmel
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 ===== Wie funktionierts? ===== ===== Wie funktionierts? =====
  
-{{ :faecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:auswahl_272.png?400 |}}+<WRAP center round tip 90%> 
 +Bei der Festkommadarstellung wird im Vorfeld definiert, an welcher Stelle sich das Komma befindet, bzw. wie viele Vorkomma- und wie viele Nachkommastellen die Zahl beinhaltet. Das wird mit der Bezeichnung **Q<n>** angegeben
  
 +  * Q1: Eine Nachkommastelle
 +  * Q2: zwei Nachkommstellen
 +  * Q3: drei Nachkommastellen
 +  * Q4: Vier Nachkommastellen
 +  * Q5: ...
 +</WRAP>
 +
 +
 +Die Wertigkeit hinter der Kommastelle wird entsprechend der 2er-Potenzen fortgeführt.
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:auswahl_272.png?700 |}}
 +
 +Bei fester Bitlänge der gesamten Zahl wird also mit wachsender Anzahl der Nachkommastellen der Wertebereich vor dem Komma kleiner.
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A1) ===
 +
 +  * Bestimme die dezimalen Werte aller Nachkommastellen bei Q4.  
 +  * Welche Einschränkung ergibt sich daraus für Zahlen, die in Q2 dargestellt werden können? 
 +  * Kann man die Zahl 8,3 in Q3 darstellen?
 +  * Kannst du eine Regel formulieren, welche Zahlen man in der Festkommadarstellung darstellen kann? Denke daran, dass alle endlichen Dezimalzahlen als Bruch geschrieben werden können.
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A2) ===
 +
 +Rechne die Zahlen im Binärsystem Q4 angegebenen Zahlen ins Dezimalsystem um - oder andersrum:
 +
 +  * 10101100b = ?? d
 +  * 00010001b = ?? d
 +  * 6,375d = ?? b
 +  * 9,9375d = ?? b
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A3) ===
 +
 +  * Bestimme den Zahlbereich, der sich mit 8 Bit in Q4 darstellen lässt.
 +  * Welche Differenz haben in dieser Darstellung zwei nebeneinander liegende Zahlen? Wie kann man diese "Genauigkeit" allgemein berechnen?
 +  * Erläutere, warum man 0,1d nur näherungsweise als Festkommazahl darstellen kann.
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A4) ===
 +
 +Berechne die Summe (binär) zweier Q4-Zahlen und kontrolliere das Ergebnis, indem du alle  Werte ins Dezimalsystem umrechnest.
 +
 +(i) 
 +<code>
 +00111100b
 +01000101b
 +</code>
 +
 +(ii)
 +<code>
 +00011000b
 +00001000b
 +</code>
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A5) ===
 +
 +  * Berechne mit schriftlicher Multiplikation das Produkt der beiden Q4-Zahlen. Vergleiche dein Ergebnis mit den Dezimalzahlen: ''00001000b∙00010000b ='' 
 +  * Warum liefert die schriftliche Multiplikation ein falsches Ergebnis? Wie muss man dieses korrigieren?
 +
 +==== Material ====
 + 
 +
 +{{simplefilelist>.:*}}
  • faecher/informatik/oberstufe/codierung/zahlendarstellungen/festkomma/start.1663165672.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 14.09.2022 14:27
  • von sbel