Senin, 02 Oktober 2017

representasi bilangan fixed point, notasi sign dan bilangan biner bertanda



• REPRESENTASI BILANGAN FIXED-POINT
Untuk representasi bilangan fixed-point diperlukan :
a. lokasi atau register penyimpanan computer yg ukurannya memadai utk menyimpan  seluruh digit bilangan
b. kemungkinan utk menjaga track tempat beradanya point tersebut 
 Contoh: contoh desimal utk representasi 5 digit. Jika diasumsikan posisi point adalah :  






Maka :
0
1
3
7
5
            Mempresentasikan 13.75
3 klasifikasi dasar representasi fixed-point
a.       representasi mid-point
Dimana terdapat digit baik sebelum dan sesudah point tersebut
b.      representasi integer
Dimana tidak terdapat digit setelah point desimal
c.       representasi pecahan
Dimana tidak ada digit sebelum point desimal

Cara mempresentasikan bilangan desimal ke bilangan biner terbagi menjadi 2, Unsigned & Signed number. Panjang bit dari bilangan biner harus sudah ditentukan dan tidak berubah. Unsigned number hanya untuk bilangan positif. Contohnya Unsigned number yang terdiri dari 4 bit dapat mempresentasikan bilangan desimal 0 sampai 15. Namun, kalau kita juga ingin menuliskan bilangan negatif kita harus menggunakan Signed Number.
Signed Number adalah bilangan biner yang dapat mempresentasikan bilangan negatif. Ada banyak tipe Signed Number. Tapi yang akan kita bahas disini hanya 3 tipe saja yaitu sign-and-magnitude, one’s complement, two’s complement.
Sign-and-magnitude adalah cara yang paling mudah, kita tinggal menambahkan sign bit di bit terdepan (Most Significant Bit). Sign bit untuk bilangan positif adalah 0, negatif 1. Contohnya untuk 4 bit, dapat mempresentasikan angka 1111 (-7) sampai 0111 (7). Tapi, konsekuensinya ada dua tipe angka 0 yaitu 0000 (0) dan 1000 (-0). Cara ini digunakan komputer biner zaman dulu (misalnya IBM 7090), dan sudah jarang digunakan komputer saat ini.
One’s complement, untuk mempresentasikan angka negatif, kita meng-invers angka positifnya. Contohnya untuk 4 bit, 7 = 0111, inversnya adalah -7 = 1000. Sama seperti Sign-and-magnitude, akan ada dua tipe angka 0 yaitu 0000 (0) dan 1111 (-0). Untuk operasi penambahan, misalnya -3 + 5 :
1100 = -3
0101 = 5
—— +
0001    <– belum benar
0001    <– harus ditambah 1
—— +
0010 = 2
Two’s complement adalah cara yang paling banyak digunakan komputer sekarang. Hampir sama dengan One’s complement, bedanya setelah meng-invers kita harus menambahkan hasilnya dengan 1. Contohnya untuk 4 bit, 7 = 0111, negatifnya adalah -7 = 1000 + 1 = 1001. Kelebihannya, hanya akan ada satu tipe angka 0 yaitu 0000 (0), karena jika -0 = 1111 + 1 = 10000 = 0000. 1 yang paling depan bisa diabaikan karena kita hanya menggunakan 4 bit.  Untuk operasi penambahan dapat langsung mendapatkan hasil, misalnya -3 + 5 :
1101 = -3
0101 = 5
—— +
0010 = 2  <– sudah benar



Metode Sign-and-magnitude
Dalam sistem biner representasi bilangan signed berisi : tanda (sign) dan besar nilai (magnitude). 
Untuk menyatakan tanda bilangan (positif atau negatif), dapat digunakan salah satu bit yang ada untuk menyatakan tanda tersebut. Bit tersebut (biasanya bit yang paling kiri atau most significant bit) diset bernilai 0 untuk bilangan positif, dan 1 untuk bilangan negatif. Bit-bit yang lain menyatakan magnitude atau nilai mutlak dari bilangan. Jadi di dalam satu byte (8-bit), satu bit digunakan sebagai tanda, dan 7 bit sisanya sebagai magnitude yang nilainya bisa berisi mulai dari 0000000 (0) sampai 1111111 (127). Cara ini dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan dari −12710 sampai +12710. Konsekuensi dari metode ini adalah: akan ada dua cara untuk menyatakan nol, yaitu 00000000 (0) dan 10000000 ([-0|−0]). Komputer generasi awal (misalnya IBM 7090) menggunakan metode ini. Sign-and-magnitude adalah cara yang banyak dipakai untuk merepresentasikansignificand di dalam bilangan floating point.





8 bit signed magnitude
Binary
Signed
Unsigned
00000000
+0
0
00000001
1
1
...
...
...
01111111
127
127
10000000
-0
128
10000001
-1
129
...
...
...
11111111
-127
255

Komplemen satu (Ones' complement)
Sistem yang dikenal dengan nama komplemen satu (ones' complement) juga dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan negatif. Bentuk komplemen satu untuk bilangan biner negatif diperoleh dengan cara membalik seluruh bit dari bilangan biner positifnya. Bit yang bernilai 0 dibalik menjadi 1, dan bit yang bernilai 1 dibalik menjadi 0. Seperti pada metode sign-and-magnitude, di metode komplemen satu ini ada dua cara merepresentasikan bilangan nol, yaitu : 00000000 (+0) dan 11111111 ([-0|−0]).
Contoh, bentuk komplemen satu dari 00101011 (43) adalah 11010100 (−43). Jangkauan dari bilangan bertanda dengan komplemen satu adalah -(2N-1-1) sampai (2N-1-1) dan +/-0. Untuk sistem 8-bit (byte) jangkauannya adalah -12710 sampai +12710 dengan nol bisa berbentuk 00000000 (+0) atau 11111111 (-0). Metode komplemen satu ini banyak dipakai di komputer generasi lama, seperti PDP-1CDC 160A dan UNIVAC 1100/2200 series.
8 bit ones' complement (I)
Binary value
Ones' complement interpretation
Unsigned interpretation
00000000
+0
0
00000001
1
1
...
...
...
01111101
125
125
01111110
126
126
01111111
127
127
10000000
-127
128
10000001
-126
129
10000010
-125
130
...
...
...
11111110
-1
254
11111111
-0
255

Komplemen dua (Two's complement)
Di dalam metode komplemen dua, bilangan negatif direpresentasikan dengan cara menambahkan satu pada bentuk komplemen satu dari suatu bilangan positif. Di dalam metode komplemen dua, hanya ada satu bilangan nol (00000000).
Misalnya, bentuk komplemen satu dari 00101011 (43) adalah 11010100 (−43). Bentuk komplemen duanya adalah: 11010100 + 1 = 1101
8 bit two's complement (II)
Binary value
Two's complement interpretation
Unsigned interpretation
00000000
0
0
00000001
1
1
...
...
...
01111110
126
126
01111111
127
127
10000000
-128
128
10000001
-127
129
10000010
-126
130
...
...
...
11111110
-2
254
11111111
-1
255



 #RidhwanR
#HBSCJ 012

Tidak ada komentar:

Posting Komentar