计算机组成原理---第2章课件.pptVIP

第二章 运算方法和运算器;2.0 数据的类型（1/2）;2.0 数据的类型（2/2）;2.1.1 数据格式 2.1.2 数的机器码表示 2.1.3 字符与字符串的表示方法 2.1.4 汉字的表示方法 2.1.5 校验码 ;*;一、定点表示法 所有数据的小数点位置固定不变 理论上位置可以任意，但实际上将数据表示有两种方法（小数点位置固定-定点表示法/定点格式）： 纯小数 纯整数 ;*;1、定点数的表示方法;*;字符串形式：一个字节存放一个十进制的数位或符号位。 压缩的十进制数串形式：一个字节存放两个十进制的数位。符号位占半个字节，放在最低数字位之后，其值选用四位编码的六种冗余状态中的值。 ;真值:一般书写的数 机器码:机器中表示的数, 要解决在计算机内部数的正、负符号和运算问题。 原码 反码 补码 移码 ;定点整数xn xn-1 … x1 x0 定点小数 说明：x表示真值，n表示符号??有正0 负0 注意原码取值范围 ;*;原码特点： 表示简单，易于同真值之间进行转换。 进行加法运算十分麻烦。异号相加需要比较绝对值大小，然后大数减去小数，最后还要选择结果的符号。 8位（包括符号位）原码的表示范围是 [-127,127] 原码有正0和负零; 生活例子：现为北京时间下午4点，但钟表显示为7点。有两种办法校对：(1) 做减法 7-3 = 4 (逆时针退3格)(2) 做加法 7+9 = 16 (顺时针进9格);*;*;定义：正数的补码就是正数的本身，负数的补码是原负数加上模。n位的定点整数以2n+1为模(公式2.8) 补码最大的优点就是将减法运算转换成加法运算。通常不按表达式求补码，而通过反码来得到。 ;补码的范围与原码不同，8位（含符号位）补码的范围[-128，+127] 正0的原对应补码也负0的原除符号位取反加1后那么多出的一个编补码里面表示什么呢？为了保证补码中符号位为1表示的都是负数，规示-128 按照公式2.8, 2n+1=256, 256+(-128)=256-128=128 也就是说-128的补码是128，这可以看成是补码表示法的一个简单规定;我的一点体会： 补码实际上在运算时是把数据当作无符号数进行运算的，因此可以作128 这一点我们在学习补码加减法时将会体会到。 ; 对应的真值为：  ;定义：正数的表示与原、补码相同，负数的补码符号位为1，数值位是将原码的数值按位取反，就得到该数的反码表示。 电路容易实现，触发器的输出有正负之分。;移码表示法（用在阶码中） 阶码 （最高位为符号位） 移码的定义为 移码符号位规则与原、补、反码相反 32位浮点数的阶码字段为8位，k=7，偏移量取2k-1=127，因此指数真值范围为 -127~128 计算移码范围： 2k-偏移量 ;[例6] 以定点整数为例,用数轴形式说明原码、反码、补码表示范围和可能的数码组合情况。;[例7] 将十进制真值(－127,－1,0,＋1,＋127)列表表示成二进制数及原码、反码、补码、移码值。; [例8] 设机器字长16位,定点表示,尾数15位 定点原码整数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少?（1）最大正整数x＝(215－1)10＝(＋32767)10 最小负整数x＝－(215－1)10＝(－32767)10 ; 2.1.3 字符与字符串的表示方法 符号数据：字符信息用数据表示，如ASCII等； 字符表示方法ASCII:用一个字节来表示,低7位用来编码(128),最高位为校验位 字符串的存放方法 ;汉字的表示方法 （一级汉字3755个，二级汉字3008个） 输入码 国标区位码 一级（16~55）*94 二级（56~87）*94 图形符号（682个）（01~09）*94 拼音、五笔 汉字内码：汉字信息的存储，交换和检索的机内代码，两个字节组成，每个字节高位都为1（区别于英文字符） ;汉字字模码：点阵表示的汉字字形代码 点阵 汉字库 ;引入：信息传输和处理过程中受到干扰和故障，容易出错。 解决方法：是在有效信息中加入一些冗余信息（校验位） 奇校验位定义 设ｘ＝(ｘ0ｘ1…ｘn－1)是一个n位字,则奇校验位 定义为: ,式中⊕代表按位加,表明只有当ｘ中包含有奇数个1时,才使