数据的机器层级表示

作者在 2021-10-02 14:45:47 发布以下内容






     

     

    总结

    数值数据

    无符号数

    带符号数

    原码

    反码

    补码

    定点表示与浮点表示法

    定点表示范围

    浮点表示范围

    非数值数据表示方法

    ASCII-7

    十进制和数串的表示

    BCD

    8421

    2121

    3

    数据校验码

    奇偶校验码

    海明码

    CNC



    无符号数和带符号数的表示方法

    数的定点与浮点表示方法

    字符和汉字编码方法

    数据校验码

     

    数值数据表示

    数据:带符号数 无符号数

    带符号数:原码 补码 反码

     

    • 计算机中的数值数据

    二进制数(B

    八进制数(Q

    十进制数(D

    十六进制数(H)

     

    数制表示及转换

     

    • 无符号数与带符号数

    无符号数:整个机器字长全部二进制位均表示数值位,相当于数的绝对值

       机器字长为n+1位的无符号数的表示范围0~2n+1-1

    带符号数:正、负数

       机器字长为n+1位的带符号数表示范围-2n+1~2n+1-1 8位(-128-127

    整数: 符号位 数值位.

    小数: 符号位.数值位

    • 原码表示法

    正数

    0|X|

     

    负数

    1|X|

     

    特殊

     

    0.0110

    0.0110

     

    -0.0110

    1.0110

     

    +0

    00000

    0110

    0110

     

    -0110

    10110

     

    -0

    10000

     

     

     

     

     

     

    +0

    0.0000

     

     

     

     

     

     

    -0

    1.0000

    • 反码表示法

    正数

    =原码

     

    负数

    1 |X|取反

     

    特殊

     

    0.0110

    0.0110

     

    -0.0110

    1.1001

     

    +0

    00000

    0110

    00110

     

    -0110

    11001

     

    -0

    11111

     

     

     

     

     

     

    +0

    0.0000

     

     

     

     

     

     

    -0

    1.1111

    • 补码表示法

    正数

    =原码

     

    负数

    1 |X|取反+1

     

    特殊

     

    0.0110

    0.0110

     

    -0.0110

    1.1010

     

    +0

    00000

    0110

    00110

     

    -0110

    11010

     

    -0

    00000

     

     

     

     

     

     

    +0

    0.0000

     

     

     

     

     

     

    -0

    0.0000

    原码和补码互换

    X为负数的另一种方法:尾数第一个1及其右部的0保持不变,左部各位取反,符号位

    保持不变。

    [X]=10111001100

    [X]=11000110100

    • 三种码制比较

    补码和反码符号位可作为数值位的一部分看待,和数值位一起运算;但原码的符号位不允许和数值位一起运算,必须分开处理

     

    机器数的定点表示与浮点表示--根据小数点的位置是否固定

    定点表示法:所有小数点的位置固定不变

    • 定点小数:Xs.X1X2……Xn

    表示范围X最大正数=1-2-n   X最小正数=2-n

    原码:-1-2-n~1-2-n

    补码:-1~1-2-n

    • 定点整数:XsX1X2……Xn (机器字长有n+1位)

    原码表示范围:-2n-1~2n-1

    补码表示范围:-2n~2n-1

    浮点表示法

    浮点数:小数点的位置根据需要而浮动

    N=M×rE

    1. r为基数,通常r=2
    2. E为阶码,带符号整数,常用移码或补码表示
    3. M为尾数,带符号数小数,常用原码或补码表示
    1 位 
k イ 立 
畍 碼 部 分 E 
1 位 
尾 数 部 う
    • 浮点数的底是隐含的,在整个机器数中不出现
    • 阶码的符号位为es,阶码e的大小反映的在数N中小数点的实际位置
    • 尾数的符号位为ms,它是整个浮点数的符号位,尾数m表示了该浮点数的精度

    浮点数的表示范围

    作者在 2021-10-02 17:48:08 补充以下内容

    -120D = -01111000B(真值)

    原码:11111000

    反码:10000111

    补码:10001000

    移码:00001000

    这样的移码也可以叫做偏移值为128的移码,也是标准移码,即10000000B+(-1111000B)=10000000B+(10001000B)=00001000B。这样移码就可以表示为原数的补码加上偏移值。在IEEE 754浮点数表示中移码是非标准的,它的偏移值为2k-1,也就是说对于单精度浮点数的偏移值为127。

作者在 2021-10-02 17:48:36 补充以下内容
余三码(余3码)是由8421BCD码加上0011形成的一种无权码,由于它的每个字符编码比相应的8421码多3,故称为余三码。BCD码的一种。余3码的特点:当两个十进制数的和是9时,相应的余3码的和正好是15,于是可自动产生进位信号,而不需修正。0和9, 1和8,…..5和4的余3码互为反码,这在求对于模9的补码很方便。
计算机组成原理 | 阅读 1170 次
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