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

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faecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:start [14.09.2022 14:31] – [Wie funktionierts?] sbelfaecher:informatik:oberstufe:codierung:zahlendarstellungen:festkomma:start [10.09.2023 09:07] (aktuell) Marco Kuemmel
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 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:  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+  * Q1: Eine Nachkommastelle
   * Q2: zwei Nachkommstellen   * Q2: zwei Nachkommstellen
   * Q3: drei Nachkommastellen   * Q3: drei Nachkommastellen
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 Bei fester Bitlänge der gesamten Zahl wird also mit wachsender Anzahl der Nachkommastellen der Wertebereich vor dem Komma kleiner. 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>.:*}}
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  • Zuletzt geändert: 14.09.2022 14:31
  • von sbel