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计算机组成原理数据的机器表示.pdf

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上传人:流金岁月 2021/10/25 文件大小:303 KB

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文档介绍

文档介绍:第二章 数据的机器表示
 主要内容:
 真值、机器数的概念
原码、补码、反码、真值,及其相互转换。
 定点数与浮点数的表示范围。
 字符编码与汉字编码。
1
A、数据的分类
 数据表示的分类:
 数值数据表示
 无符号数
 带符号数
 原码、补码、反码、移码
 定点、浮点
 非数值数据表示
 字符数据和字符串
 汉字数据
 十进制数和数串(自学)
2
B、数值型数据的表示方法
 一个预备知识
 二进制数B、八进制数Q
 十进制数D(可省略)、十六进制数H
 两个术语定义
 真值:在现实生活中,用正号、负号加绝对值表示数值的
数称为真值,如123、-128等。
 机器数:在计算机内部使用的、连同符号一起数码化了的
数,称为机器数。
 要做三件事
 区分数据的正负、选择数值的码制、确定小数点的位置。
3
一、带符号数的表示方法
 带符号机器数主要有3种编码方式:
 原码
 补码
 反码
 带符号数最常用的编码方式有2种:
 原码
 补码
4
1、原码表示
 原码表示法规定:一个机器字中,最高位为符号位,符号位
为0表示正数,符号位为1表示负数,数值部分与真值相同。
 若定点小数的原码形式为 …xn,则原码表示的定义:
X 0 ≤X<1
[X]原=
1 – X = 1 + |X| -1<X≤0 8位
机器字
其中,[X]原是机器数,X是真值。
 例如,x=+,则[x]原=
x= -,则[x]原=
 对于正数x=+…xn,[x]原= …xn
对于负数x= -…xn,[x]原= …xn
 对于0,有两种形式: [+0]原 = …0, [ -0]原 = …0
5
原码表示(续)
 若定点整数的原码形式为xn…x2x1x0 ,定点整数的原码定义:
X 0 ≤X<2n
[x]原=
2n –X = 2n + |X| -2n<X≤0
 例如,x=+1011,则[x]原=00001011
x= -1011,则[x]原=10001011
关于原码表示的结论: 8位
机器字
 真值0有两种不同的表示形式(+0、-0)
 小数原码表示范围为:-1<x<1
整数原码表示范围为:-2n <x<2n
 原码表示简单易懂,其缺点是加法运算复杂。因为人为约定0为
正数,1为负数,在运算时,符号和数值要分开处理。
6
2、补码表示