计算机硬件基础-2-计算机中信息表示方法（对应教材第1章）.ppt

2 计算机中信息表示方法 2 1数制2 2数值信息表示2 3数字化信息表示2 4数值的运算方法 2 1 1进位计数制 进位计数制 采用有限个数符在不同的位置上表示不同的数值 任意进制数N n位整数 m位小数 可表示为 其中 R 数的进制Ri 第i位的权ai 数符 有R个ai 0 1 R 1 2 1数制 2 1 2常用进制 十进制DecimalR 10ai 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二进制BinaryR 2ai 0 1十六进制Hexa decimalR 16ai 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 三种进制关系 2 1 3三种进制间的转换 B H转换为D按照权表达式展开相加 D转换为B整数 不断除以2 直到余数为0小数 不断乘以2 直到小数部分为0 或满足精度为止 B H间转换一位H可变为四位BB H三者意义 人 D B 机 H 2 2数值信息表示 假设 以8位二进制数为例无符号数 8位二进制皆为数值位 00H FFH对应0 255 有符号数 采用机器数形式 8位二进制中有7位数值位 1位符号位 数据的正 负用0和1表示 具有原码 反码 补码和移码等形式 2 2 1数值信息类型 2 2 2计算机中数据的表示形式 定点表示 小数点的位置固定不变 定点整数 小数点在最低数据位后 定点小数 小数点在符号位后 特点 运算简单 速度快 同样位数表示的数的范围小 运算精度低 浮点表示 任意二进制数N可表示为N m 2e其中m 尾数 小数 e 阶 整数 移码或补码 特点 表示数的范围大 运算精度高 原码 特点 数据表示范围为 127 0 0 127 有两种0的表示法 2 2 3有符号数据的表示 反码 特点 数据表示范围为 127 0 0 127 有两种0的表示法 正数的反码与其原码相同 负数反码的数值位为其真值按位取反 补码 特点 数据表示范围为 128 0 127 只有一种0的表示法 正数的补码与其原码相同 负数的补码为其反码加1 便于进行加减运算 移码 X 移 2n 1 X 2n 1 X 2n 1特点 数据表示范围为 128 0 127 有一种0的表示法 符号位与原反补码不同 真值大 其移码也大 各种编码对照表 2 3数字化信息表示 BCD码 BinaryCodedDecimal 利用四位二进制数表示一位十进制 类型 有权码 如8421BCD 无权码 如余3码 格雷码存放格式 组合BCD packedBCD 00H 99H非组合BCD unpackedBCD 00H 09H 2 3 1十进制编码 2 3 2ASCII码 ASCII码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 美国国家信息交换标准代码采用7位二进制编码表示128个字符 其中95个字符 英文字母 数字符号 标点符号 对应计算机终端 33个作为控制码或状态码 用于西文信息的处理 ASCII字符编码表 目的 解决汉字的输入 机内存储和输出汉字编码 输入码 数字 区位码 拼音 字形汉字内码 2个字节 D7 1 字模码 点阵或轮廓描述 2 3 3中文信息处理 汉字表示 GB2312 80国标码 对6763个汉字和682个非汉字字符共7445个符号进行2字节编码 区位码 将国标字符分成94行 区 94列 位 利用区号和位号对其编码 机内码 将区位码中每个字节的D7位置1 区位码 国标码 机内码的关系 以 中 为例 二进制 5448区位码 0011011000110000 32国标码 0101011001010000 128机内码 1101011011010000字模码 16 16 2 3 4数据校验 数据校验 减少或避免数据在传输 读写和存储过程中可能产生的错误 数据校验码 按照一定规律在原信息的基础上再附加一些冗余信息 使之具有检错或纠错能力的数据编码方法 奇偶校验码 在原数据信息中增加一位奇 偶 校验位形成奇偶校验码 只能检测奇数个出错位 无纠错能力 简单实用 逻辑电路简单 检错率达60 70 2 4数值运算方法 加法 X 补 Y 补 X Y 补减法 X 补 Y 补 X Y 补 X 补 Y 补特点 符号位参与运算 其进位为模 不计 补码运算的结果仍为补码 采用补码形式后 加减法可统一为加法运算 当运算结果超出所应表示范围 溢出 此时运算结果错误 判断溢出的条件 符号位与最高数