Hexadecimální číselný systém je matematický systém založený na použití 16 číslic: čísla od 0 do 9 a písmena A, B, C, D, E, F.každá číslice hexadecimálního systému odpovídá čtyřem výbojům binární soustavy. To znamená, že každou číslici hexadecimálního čísla lze představit v binární číselné soustavě.
Je dáno hexadecimální číslo bec316. Abychom zjistili, kolik jednotek je v jeho binárním záznamu, musíme jej převést na binární číselnou soustavu.
Binární záznam čísla bec316 je sekvence nul a jednotek, které odpovídají výbojům binární číselné soustavy. Chcete-li převést hexadecimální číslo do binární soustavy, musí být každé číslo nahrazeno binární reprezentací. Například " b "odpovídá číslu 1011," e "číslu 1110," c "číslu 1100 a" 3 " číslu 0011.
Binární záznam čísla bec316 by tedy vypadal následovně: 101111011000010110. Když spočítáme počet jednotek v této sekvenci, uvidíme, že binární zápis hexadecimálního čísla bec316 má 10 jednotek.
Počet jednotek v binárním záznamu hexadecimálního čísla bec316
K určení počtu jednotek v binárním záznamu hexadecimálního čísla bec316 je nutné provést následující kroky:
- Převést hexadecimální číslo bec316 na binární číselnou soustavu.
- Vypočítat počet jednotek v výsledném binárním záznamu.
Hexadecimální číslo bec316 je číslo v hexadecimální číselné soustavě. Chcete-li jej převést na binární číselnou soustavu, musíte nahradit každou číslici hexadecimálního čísla sekvencí 4 číslic binárního čísla, která jí odpovídá:
- b - 1011
- e - 1110
- c - 1100
- 3 - 0011
- 1 - 0001
- 6 - 0110
Hexadecimální číslo bec316 v binární číselné soustavě se tedy zapíše jako 101111101100001100010010110.
Dále je nutné vypočítat počet jednotek v výsledném binárním záznamu. V tomto případě se počet jednotek rovná 12.
Historie a podstata hexadecimálního systému
Historie hexadecimálního systému sahá až do starověku. Je velmi pravděpodobné, že ji používali starověcí astronomové k reprezentaci času a astronomických dat. Hexadecimální systém však začal být široce používán v počítačové vědě, vzhledem k jeho užitečnosti při reprezentaci binárních čísel.
Binární číselný systém založený na použití dvou číslic 0 a 1 je základem pro provoz počítačů. Reprezentace a konverze binárních čísel však může být nepříjemná. Hexadecimální systém se proto často používá ke zjednodušení tohoto procesu.
Při použití hexadecimálního systému mohou být každé 4 binární číslice reprezentovány jednou hexadecimální číslicí. To výrazně usnadňuje psaní a čtení binárních čísel. Také hexadecimální systém se často používá k reprezentaci paměti a barevných hodnot v počítačových systémech.
Převod hexadecimálního čísla na binární systém
Hexadecimální číselná soustava používá 16 znaků k označení čísel od 0 do 15. Tyto znaky jsou reprezentovány číslicemi od 0 do 9 a písmeny od A do F. Chcete-li převést hexadecimální číslo na binární systém, každý symbol hexadecimálního čísla musí porovnat odpovídající jeho binární záznam.
Vezměme si například hexadecimální číslo BEC316. Nejprve převedeme každý symbol hexadecimálního čísla na jeho binární záznam:
Poté zkombinujeme binární záznamy znaků dohromady, abychom získali binární záznam celého čísla. Pro náš příklad to bude:
Nyní můžeme spočítat počet jednotek v binárním záznamu daného hexadecimálního čísla. Za tímto účelem procházíme každou číslicí binární položky a počítáme počet jednotek.
Přehled algoritmu počítání jednotek v binárním záznamu
Algoritmus je založen na použití bitové operace "a" mezi číslem a bitovou maskou, která obsahuje pouze jednotku v nejmladším bitu.
Algoritmus se skládá z následujících kroků:
- Inicializace počítadla jednotek na nulu.
- Výpočet počtu jednotek v binárním záznamu.
Druhý krok se provádí ve smyčce, dokud se číslo nestane nulou. V každém kroku se objeví bitová "a" čísla s bitovou maskou, která obsahuje pouze jednotku v nejmladší pálce. Pokud výsledek bitového " a " není nulový, zvýšíme počet o jednotku. Poté posuneme bitovou masku doprava o jeden bit a číslo, abychom zkontrolovali další bit.
Po ukončení cyklu bude počítadlo obsahovat počet jednotek v binárním záznamu čísla.
Chcete-li použít algoritmus na hexadecimální číslo, musíte jej nejprve převést na binární záznam. Například hexadecimální číslo bec316 lze v binární soustavě zapsat následovně: 10111101100001100010110.
Po převodu lze algoritmus použít k počítání jednotek v binárním zápisu čísla.
Tabulka níže ukazuje proces aplikace algoritmu na číslo bec316:
| Číslo kroku | Počet | Bitová maska | Výsledek bitové"a" | Čítač |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000000001 | 000000000000000000000000 | 0 |
| 2 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000000010 | 000000000000000000000010 | 1 |
| 3 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000000100 | 000000000000000000000100 | 2 |
| 4 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000001000 | 000000000000000000001000 | 3 |
| 5 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000010000 | 000000000000000000000000 | 3 |
| 6 | 101111101100001100010110 | 000000000000000000100000 | 000000000000000000100000 | 4 |
| 7 | 101111101100001100010110 | 000000000000000001000000 | 000000000000000001000000 | 5 |
| 8 | 101111101100001100010110 | 000000000000000010000000 | 000000000000000000000000 | 5 |
| 9 | 101111101100001100010110 | 000000000000000100000000 | 000000000000000100000000 | 6 |
| 10 | 101111101100001100010110 | 000000000000001000000000 | 000000000000000000000000 | 6 |
| 11 | 101111101100001100010110 | 000000000000010000000000 | 000000000000000000000000 | 6 |
| 12 | 101111101100001100010110 | 000000000000100000000000 | 000000000000000100000000 | 7 |
| 13 | 101111101100001100010110 | 000000000001000000000000 | 000000000000000000000000 | 7 |
| 14 | 101111101100001100010110 | 000000000010000000000000 | 000000000000000000000000 | 7 |
| 15 | 101111101100001100010110 | 000000000100000000000000 | 000000000000000100000000 | 8 |
| 16 | 101111101100001100010110 | 000000001000000000000000 | 000000000000000000000000 | 8 |
| 17 | 101111101100001100010110 | 000000010000000000000000 | 000000000000000000000000 | 8 |
| 18 | 101111101100001100010110 | 000000100000000000000000 | 000000000000000100000000 | 9 |
Binární zápis čísla bec316 tedy obsahuje 9 jednotek.