Première NSI • Représentation des données • QCM /20

Le binaire et les conversions

Passer du décimal au binaire et à l'hexadécimal, comprendre les bits et additionner en base 2.

101010₂
= 42₁₀
= 2A₁₆

1. Comprendre les bases

La position d'un chiffre détermine sa valeur.

Décimal — base 10

Chiffres de 0 à 9. Chaque position vaut une puissance de 10.

Binaire — base 2

Chiffres 0 et 1. Chaque position vaut une puissance de 2.

Hexadécimal — base 16

Chiffres 0 à 9 puis A, B, C, D, E, F pour 10 à 15.

Un bit prend la valeur 0 ou 1. Un octet contient 8 bits : il peut représenter 256 configurations, de 00000000₂ à 11111111₂ (0 à 255 en non signé).

Position76543210
Poids1286432168421
4200101010

42 = 32 + 8 + 2, donc 42₁₀ = 00101010₂.

2. Convertir décimal et binaire

Deux méthodes à connaître.

Binaire vers décimal : additionner les poids

Pour 1101₂, les bits à 1 ont pour poids 8, 4 et 1 : 1101₂ = 13₁₀.

Décimal vers binaire : divisions euclidiennes par 2

Pour 13 : 13 = 2×6 + 1 ; 6 = 2×3 + 0 ; 3 = 2×1 + 1 ; 1 = 2×0 + 1. On lit les restes de bas en haut : 1101₂.

def vers_binaire(n):
    if n == 0:
        return "0"
    resultat = ""
    while n > 0:
        resultat = str(n % 2) + resultat
        n = n // 2
    return resultat

print(vers_binaire(13))  # 1101

3. Convertir avec l'hexadécimal

Un chiffre hexadécimal correspond exactement à quatre bits.

On regroupe les bits par quatre à partir de la droite : 1100 1010₂ = CA₁₆, car 1100₂ = 12 = C et 1010₂ = 10 = A.

Dans l'autre sens, 2F₁₆ = 2 × 16 + 15 = 47₁₀.

Astuce : pour convertir du binaire en hexadécimal, complète éventuellement à gauche avec des zéros afin d'obtenir des groupes de quatre bits.

4. Addition binaire et retenues

Les règles sont les mêmes qu'en décimal, mais avec seulement 0 et 1.

0 + 0

Résultat 0, aucune retenue.

0 + 1

Résultat 1, aucune retenue.

1 + 1

Résultat 0 et retenue 1, donc 10₂.

    ¹ ¹
    0101
  + 0011
  ------
    1000

5 + 3 = 8

On additionne de droite à gauche, en reportant les retenues. Sur un nombre fixe de bits, une retenue au-delà du bit de poids fort peut signaler un dépassement de capacité.

5. Ateliers interactifs

Manipule les bits et vérifie tes conversions.

Atelier A — Construis un octet

Clique sur chaque bit pour l'activer ou le désactiver. Le poids est indiqué sous le bit.

Atelier B — Convertisseur de bases

Entiers naturels jusqu'à 65 535.

Atelier C — Addition binaire expliquée

Écris deux nombres binaires de 1 à 8 bits. Les retenues sont expliquées de droite à gauche.

6. Exercices corrigés

Essaie de répondre avant d'ouvrir les solutions.

Exercice 1. Convertir 57₁₀ en binaire.

57 = 32 + 16 + 8 + 1, donc 111001₂ (ou 00111001₂ sur 8 bits).

Exercice 2. Convertir 10110110₂ en décimal et en hexadécimal.

128 + 32 + 16 + 4 + 2 = 182₁₀. Par groupes de quatre bits : 1011 0110 = B6₁₆.

Exercice 3. Additionner 1011₂ et 0110₂.

11 + 6 = 17, donc 10001₂.

7. QCM de révision — 20 questions

Une bonne réponse par question, note sur 20 et correction détaillée.