微机原理基础知识 |
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一、数值数据的表示
真值与机器数
真值:正负号加上二进制数的绝对值; eg:-00010101B 机器数:在机器中使用连同数符一起数码化的数; eg:10010011B 数字的位数都为8位。 机器数的范围字长为8位,无符号整数的最大值为:11111111B=255D,机器数的范围为0~255;
字长为16位,无符号数的最大值为:1111 1111 1111 1111B=65535D,范围为0~65535; 8位有符号整数的表示范围是-128~1278位有符号数可以表示的最大值:01111111即2^7-1 = 127(7个1运算结果为2^7-1) 1byte: 8bit -128~127 2byte: 16bit -2^15~2^15-1 4byte: 32bit -2^31~2^31-1 8byte: 64bit -2^63~2^63-1 解释:8进制的范围 00000001到01111111,表示1~127,即127个正数 10000001到11111111,表示-1~-127,即127个负数 出上面之外就只剩下00000000,10000000 ; 这样计算机就规定00000000就表示0,10000000便是-128 (-1) + (-127) = -128 (10000001) + (11111111) 在计算机中使用二进制补码表示(11111111) + (10000001) = 10000000 因此10000000就用来表示-128了。 数的机器码表示:有符号数表示(1)原码:+1110001——0111 0001 (2)反码:正数的原反补码都一致,负数的反码为除了符号位之外的各位按位取反。 eg:y=-1011011——反码为: 10100100 tips:反码的计算可以根据原码出发,上例中原码表示为11011011,除符号位1外的1011011按位取反即可。 计算机内不会直接用反码进行计算的! (3)补码 补码为在反码的最低为+1; eg:+0和-0的理解,+0的补码为0000 0000 -0为1000 0000,反码为1111 1111,补码为1 0000 0000,由于计算机计算选取为8位,-0补码的最高位1溢出,保留剩余位数0000 0000,由此可得+0和-0在计算机运算过程相等。 (4)移码 补码的符号位取反即可。 其他存储数据的方式:BCD码:4位二进制数表示一位十进制数,自左至右每一位对应权重为8、4、2、1。 eg:1000 1001B=89D。 二、定点数的加减法运算计算机中存储数据用补码形式,故加减运算也是考虑补码运算的。其中,符号位和数值位一起参与运算。 eg:已知机器字长为8位,x=44D,y=53D;求x-y。 解:x=00101100;y=00110101, x补=00101100,-y=10110101, -y的反码为:11001010,补码为:11001011, 则x-y可以表示为x+(-y)的补码,11110111, 进一步逆过程转化为十进制, 11110111对应的反码为:11110110,原码为:10001001B,带符号的数,转化为十进制即-9. |
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