第2章 计算机中数据信息的表示和运算-定点表示
- 格式:ppt
- 大小:228.50 KB
- 文档页数:29
第2章数据的表示和运算主要内容:(一)数据信息的表示1.数据的表示2.真值和机器数(二)定点数的表示和运算1.定点数的表示:无符号数的表示;有符号数的表示。
2.定点数的运算:定点数的位移运算;原码定点数的加/减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。
(三)浮点数的表示和运算1.浮点数的表示:浮点数的表示范围;IEEE754标准2.浮点数的加/减运算(四)算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和机构2.3 浮点数的表示和运算2.3.1 浮点数的表示(1)浮点数的表示范围•浮点数是指小数点位置可浮动的数据,通常以下式表示:N=M·RE其中,N为浮点数,M为尾数,E为阶码,R称为“阶的基数(底)”,而且R为一常数,一般为2、8或16。
在一台计算机中,所有数据的R都是相同的,于是不需要在每个数据中表示出来。
浮点数的机内表示浮点数真值:N=M ×2E浮点数的一般机器格式:数符阶符阶码值 . 尾数值1位1位n位m位•Ms是尾数的符号位,设置在最高位上。
•E为阶码,有n+1位,一般为整数,其中有一位符号位EJ,设置在E的最高位上,用来表示正阶或负阶。
•M为尾数,有m位,为一个定点小数。
Ms=0,表示正号,Ms=1,表示负。
•为了保证数据精度,尾数通常用规格化形式表示:当R=2,且尾数值不为0时,其绝对值大于或等于0.5。
对非规格化浮点数,通过将尾数左移或右移,并修改阶码值使之满足规格化要求。
浮点数的机内表示阶码通常为定点整数,补码或移码表示。
其位数决定数值范围。
阶符表示数的大小。
尾数通常为定点小数,原码或补码表示。
其位数决定数的精度。
数符表示数的正负。
浮点数的规格化字长固定的情况下提高表示精度的措施:•增加尾数位数(但数值范围减小)•采用浮点规格化形式尾数规格化:1/2≤M <1 最高有效位绝对值为1浮点数规格化方法:调整阶码使尾数满足下列关系:•尾数为原码表示时,无论正负应满足1/2 ≤M <1即:小数点后的第一位数一定要为1。
一、填空题1。
数的编码表示有、、和表示。
原码、反码、补码、移码2。
数的小数点表示有、表示。
定点、浮点3. 150。
4D= B ,1001。
01B= D 。
10010110. 0110011B 9。
25D 4。
7/16D= B,19/64D=B。
0。
0111B 0.010011B5。
[+0000000]原=,[+0000000]原。
(机器字长8位)0,0000000 1,00000006. 设机器字长5位,十进制数7的原码= ,十进制数—7的原码= 。
7。
计算机系统是由系统和系统组成的;硬件系统由和组成。
硬件软件主机外设8. 是指存储器中所有存储单元的总数目。
存储容量9. CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率(f)叫CPU 的。
度量单位是MHz或。
主频GHz10. 指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数.处理机字长二、判断题(√)1。
零的原码表示不唯一。
( √)2。
引入补码的目的是变减法为加法。
(√)3. 正数:原码、反码、补码表示都相同(√)4. 负数求补的规则:对原码,符号位保持不变,其余各位变反,末位加1.(×)5. 负数求补的规则:对原码,符号位保持不变,其余各位变反。
( √)6。
零的补码表示唯一.(×)7。
零的补码表示不唯一。
(√)8。
移码主要用来表示浮点数的阶码。
( √)9。
移码与补码,仅符号位相反,其余各位相同.(√)10。
移码表示实际是把真值映射到了正数域,可按无符号数比较大小.(×)11。
在数的移码表示中x〉0,符号为0;x<0,符号为1。
三、简答题1. 写出机器字长8位,原码表示所对应的十进制整数和小数的表示范围。
整数范围:-127≤x ≤ +127或:-128 < x <+128小数范围:-(1-2—7 )≤ x ≤ 1 —2-7或:-1<x <+12. 规格化浮点补码加减运算的步骤是怎样的?3. 机器格式为×,×××;×。
第二章数据在计算机中的表示综合练习题参考答案一、1 、计算机中的数有定点表示法和浮点表示法两种表示方法。
2 、原码的编码规则是:最高位代表符号,其余各位是该数的尾数本身。
3 、补码的编码规则是:正数的补码与其原码相同,负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位加 1 。
4 、反码的编码规则是:正数的反码与其原码相同,负数的反码是将二进制位按位取反。
5 、一种记数制允许选用基本数字符号的个数称为基数。
6 、整数部分个位位置的序是 0 。
7 、通常把表示信息的数字符号称为数码。
8 、八进制数的基数是 8 。
9 、 7402.45Q 的十六进制数是 F02.94H 。
10 、数在计算机中的二进制表示形式称为二进制数。
11 、在小型或微型计算机中,最普遍采用的字母与字符编码是 ASCII 码。
12 、计算机一般都采用二进制数进行运算、存储和传送,其理由是运算规则简单,可以节省设备。
13 、十进制整数转换成二进制的方法是除 2 取余法,小数转换成二进制的方法是乘 2 取整法。
14 、二进制的运算规则有加法规则、减法规则、乘法规则和除法规则。
15 、目前常见的机器编码有原码、反码和补码。
16 、对 -0 和 +0 有不同表示方法的机器码是原码和码。
17 、 8 位寄存器中存放二进制整数,内容全为 1 ,当它为原码、补码和反码时所对应的十进制真值分别是 -127 、 -1 、 -0 。
18 、在二进制浮点数表示方法中,阶码的位数越多则数的表示范围越大,尾数的位数越多则数的精度越高。
19 、对于定点整数, 8 位原码(含 1 位符号位)可表示的最小整数为 -127 ,最大整数为 127 。
20 、采用 BCD 码, 1 位十进制数要用 4 位二进制数表示, 1 个字节可存放 2 个 BCD 码。
21 、对于定点小数, 8 位补码可表示的最小的数为 -1 ,最大的数为 1-27 。
22 、在原码、补码、反码中,补码的表示范围最大。