《计算机组成原理第二章数据在计算机中的表示20101.ppt

第二章 数据在计算机中的表示 概述 字符编码 中文编码 逻辑数据 数值数据 校验码 概述 计算机中最重要的功能是处理信息，如：数值、文字、符号、语言和图象等。计算机内部，各种信息都必须采用数字化编码的形式被传送、存储、加工。因此掌握信息编码的概念与处理技术是至关重要的。 所谓编码，就是用少量简单的基本符号，选用一定的组合规则，以表示出大量复杂多样的信息。 概述 常用的信息分为： 定点数(fixed-point) 数值信息 浮点数(floating-point) 字符(character) 非数值信息 汉字(Chinese character) 逻辑数据(logical data) 字符编码 用一定位数的二进制数“0”和“1”进行编码给出。 常用的字符编码ASCII码。 ASCII （American Standard Code for Information Interchange) 字符编码 中文编码 汉字输入码：为便于汉字进行输入时的编码，将汉字代码化。 汉字机内码：用于汉字信息的存储、交换、检索等操作的机内代码。一般用两个字节表示。 汉字字型码：汉字输出时的编码。用点阵表示。 中文编码 逻辑数据 逻辑型数据只有两个值：真 和 假， 正好可以用二进制码的两个符号分别表示， 例如 1 表示 真 则 0 表示 假 不必使用另外的编码规则。 对逻辑型数据可以执行逻辑的 与 或 非等基本逻辑运算。其规则如下 逻辑数据 输入 输出 数值数据 在选择计算机的数的表示方式时，需要考虑以下几个因素： 〔1〕要表示的数的类型； 〔2〕数值的范围； 〔3〕数值的精度； 〔4〕数据存储和处理所需要的硬件代价。 数值数据 定点数 浮点数 十进制数串 数值数据＿定点数的表示方法 定点表示：约定机器中所有数据的小数点位置是固定不变的。由于约定在固定的位置，小数点就不再使用记号“.”来表示。通常将数据表示成纯小数或纯整数。 　　定点数x＝x0x1x2…xn 在定点机中表示如下(ｘ0为符号位，0代表正号，1代表负号): 纯小数的表示范围为(x0x1x2…xn 各位均为0时最小；各位均为1时最大) 　　0≤|ｘ|≤1－2－n　 　　　　　　　　 纯整数的表示范围为 　　0≤|ｘ|≤2n－1　　　　　　　　　　　 数值数据—数的机器码表示 在计算机中对数据进行运算操作时，符号位如何表示呢？是否也同数值位一道参加运算操作呢？为了妥善的处理好这些问题，就产生了把符号位和数字位一起编码来表示相应的数的各种表示方法，如原码、补码、反码、移码等。通常将前者称为真值，后者称为机器数或机器码。 数值数据—原码表示法 定点小数X表示: Ns. N1 N2 … Nn 定义: [ X ] 原 = 定点整数X表示：Ns N1 N2 … Nn 定义: [ X ] 原 = 数值数据—原码表示法 实例：X1 = 0.10110 -0.10110 0.0000 [ X ] 原= 0.10110 1.10110 0.0000 1.0000 实例：X1 = 10110 -10110 0000 [ X ] 原= 010110 110110 00000 10000 数值数据—原码表示法 性质: 原码为符号位加上数的绝对值，0正1负 原码零有两个编码，+0和 -0编码不同 原码难以用于加减运算，但乘除方便 N+1位二进制原码所表示的范围为： 小数：MAX=1-2-n ，MIN=﹣（ 1-2-n ） 整数：MAX= 2n-1， MIN=﹣（ 2n-1） 数值数据—原码表示法 原码的优点是：简单易懂。 缺点是：难以用于加减运算。原因是：如果是异号相加，则要进行减法运算。首先要比较绝对值的大小