計算機組成原理 資料的表示和運算

2022-07-04 17:45:08 字數 2370 閱讀 8106

定點表示:約定機器中所有資料的小數點位置固定不變,由於約定在固定的位置,小數點就不再用「.」表示,通常放在數值位最後面或最前面,這樣資料表示成純整數或純小數

1、無符號數的表示

用全部二進位制**表示數字,沒有符號位,8位二進位制無符號數範圍(00000000~11111111)0~2的8次方-1(0-255) 共256個數

2、有符號數的表示

定點數x=x0x1x2x3...xn在定點機中表示如下(x0:符號位 0代表正號 1代表負號)

純小數的小數點位置在符號位之後

(x0x1x2x3x4...xn數值位各位均為0時絕對性最小,數值位各位均為1時絕對值最大)0<=|x|<=1-2的負n次方。  0.000000001是2的負9次方     0.11111111=1-0.00000001

數值位全為1是絕對值對大

(x0x1x2x3....xn數值位各位均為0時絕對值最小,數值位各位均為1時絕對值最大)-(2的n次方-1)

原碼表示法

原碼就是數值的真值(絕對值)前面加上乙個符號位(正數加0   負數加1)

定點小數的原碼表示:

定點小數的原碼形式為x0x1...xn,則原碼表示的定義為:(正數原碼是本身 負數為1+負數的絕對值)

原碼中有+0和-0之分

【+0】原=0.000

【-0】原=1.000

乙個n+1位(包括數值位和符號位)定點小數原碼的表示範圍

定點正數的原碼形式為x0x1x2...xn則原碼表示的定義為

n+1為定點整數原碼的表示範圍為

1)x和-x的原碼轉換

將【x】原的符號位(左端第一位)取反,即可得到【-x】原

2)原碼中的0表示不唯一

3)若原碼字長為n總共有2的n個編碼,但對應的真值只有2的n次方-1個

因為[0]原占用了兩個編碼,因此原碼表示的範圍較小

4)若原碼字長為n,總共有2的n方個編碼,但對應的真值只有2的n次方-1個

簡化加減運算

對於乙個確定的模而已,當需要減去乙個數x時,可以用加上x對應的負數的補碼

補碼的性質:

1)+0和-0的補碼表示一致0的補碼只有一種

2)-1補碼=2+(-1)=10.000+(-1.000)=1.000        -1的補碼和-0的原碼一樣

3)n+1位純整數補碼表示中【-2的n次方】補碼=100000000    和-0的原碼一樣 

4)補碼的表示範圍比原碼表示範圍大

3、補碼和原碼的關係 原變補符號位不變

4、x的補碼和-x的補碼的關係   正負補符號位在內

5、補碼的算術移位規則

補碼左移:符號位不變,數值部分左移,最低位移除的空位填0

補碼右移:符號位不變,數值部分右移,最高位移出的位填符號位

6、負數補碼形式上大於正數的補碼

7、補碼的位擴充套件

例如將位元組(8位)表示的補碼擴充套件位16位。

定點小數:最低位擴0

定點整數:在最高位用符號位擴充套件

8、常用的求補碼的方法(與定義求補碼比較)

二進位制的各位0變1 1變0

+0和-0的反碼表示不同   

補碼很難直接判斷大小

(補碼是2的n+1次方  移碼是2的n次方)

補碼和移碼的關係是符號位相反  數值位相同

計算機組成原理複習2(資料的表示和運算)

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