informatica di base

INFORMATICA DI BASE
I FONDAMENTI
Hardware e software
• Il termine hardware letteralmente significa
ferramenta.
• Il termine software è un neologismo, una
parola appositamente creata contrapponendo
al termine hard, che vuol dire duro, la parola
soft che significa morbido
Hardware
• Intendiamo per hardware tutte quelle
componenti fisiche , quindi tangibili, che
costituiscono il computer.
• Le schede con i componenti elettronici
• I cavi
• La tastiera
• Il monitor
• Il contenitore che alloggia l’elettronica
Software
• Il software, al contrario è tutto quello che si
trova all’interno del computer ma è intangibile
– il sistema operativo
– i programmi
Bit
• All’interno del computer, tutto deve essere
rappresentato con sequenze di zero e di uno.
• Dal nome inglese della cifra binaria, binary
digit, deriva il nome con cui gli informatici
chiamano il contenuto di informazione
elementare
DEFINIAMO BIT COME L’UNITA’ ELEMENTARE DI MISURA DELL’INFORMAZIONE
DIGITALE
Byte
DEFINIAMO BYTE UN RAGGRUPPAMENTO DI
OTTO BIT
Word: «parola digitale»
DEFINIAMO WORD UN RAGGRUPPAMENTO DI
DUE BYTE, QUINDI DI SEDICI BIT
IL SISTEMA DI NUMERAZIONE BINARIO
• Nel sistema binario, ogni cifra può essere 0 o 1
• Ogni cifra di un numero rappresenta un multiplo di una
potenza di 2 a partire da destra verso sinistra.
11012 = 1 x 20 + 0 x 21 + 1 x 22 + 1 x 23 = 1310
1
1
0
1
1 +
0 +
…
27
26
25
24
23
22
21
20
…
128
64
32
16
8
4
2
1
4 +
8 =
13
DA BASE BINARIA A BASE DECIMALE
• Per convertire un numero dalla base 2 alla
base 10 è sufficiente sommare le potenze di 2
in corrispondenza delle cifre 1
• ESERCIZI
• 10112 = ……..10
• 101010112 = ……..10
• Qual è il numero più alto rappresentabile con 8
cifre binarie?
DA BASE DECIMALE A BASE BINARIA
• Per convertire un numero dalla base 10 alla
base 2 si devono eseguire divisioni successive
per 2 e considerare i resti a partire dall’ultimo
• Esempio
• 2310 = …..2
OPERAZIONI CON I NUMERI BINARI
• ADDIZIONE
• Si sommano le cifre tenendo presente che
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=0
con il riporto di 1 a sinistra
• Esempio: calcolare 1011 + 10
RIPORTO DI 1
1
1
0
1
1
+
0
0
1
0
=
1
1
0
1
OPERAZIONI CON I NUMERI BINARI
• NUMERI NEGATIVI
SBAGLIATO!
• Quando si vogliono indicare numeri negativi, si
potrebbe fissare che il «bit più in alto» indica il segno.
• Se il bit più in alto vale 0, il numero è positivo
• Se il bit più in alto vale 1, il numero è negativo
POSITIVO
0
0
0
0
0
0
1
1
+3
1
0
0
0
0
0
1
1
-3
NEGATIVO
NUMERI BINARI NEGATIVI
• Quando sommiamo numeri con i segni ecco
però cosa succede: In decimale
+3 +
-3 =
0
SBAGLIATO!
In binario
1
RIPORTO DI 1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
+
1
0
0
0
0
0
1
1
=
1
0
0
0
0
1
1
0
Risultato
-6
NOTAZIONE IN COMPLEMENTO A 2
GIUSTO!
• Per rappresentare un numero negativo in
complemento a 2 occorre seguire questa
procedura:
1. Nel modulo del numero negativo si trasformano
gli 0 in 1 e viceversa
2. Si somma 1 al risultato, trascurando l’eventuale
riporto a sinistra

NOTAZIONE IN COMPLEMENTO A 2
• Esempio
1. Il modulo di -3 è 3, cioè
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
2. Invertendo gli zeri e uno otteniamo
1
1
1
1
1
1
3. Sommando 00000001, otteniamo
1
1
1
1
1
1
che rappresenta il numero -3 nella notazione in
complemento a 2

NOTAZIONE IN COMPLEMENTO A 2
• Esempio: sommiamo +3 e -3 e verifichiamo
che il risultato è 0
1
1
1
1
1
1
1
1
RIPORTO DI 1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
+
1
1
1
1
1
1
0
1
=
0
0
0
0
0
0
0
0
Si tralascia
ESERCIZI
• Rappresentare il numeri decimali -23 e – 64 in
complemento a due
• Eseguire le operazioni in binario
• 0000 0010 + 1000 0100
• 0010 1110 + 1000 0001
• Quali dei seguenti numeri non può essere un
numero in notazione binaria?
• 1000 1121
• 0001 1102