计算机组成原理课件——第2章 运算方法与运算器a.pdf

第2章 运算方法和运算器a 2.1 数据与文字的表示方法 2.2 定点加、减法运算 1 2.1 数据与文字的表示方法 2 数据编码与表示 计算机中的数据 整数、浮点数、字符（串）、逻辑值 需要编码进行表示 编码原则 使用少量简单的基本符号 一定的规则 表示大量复杂的信息 二进制码0、1 符号个数最少，物理上容易实现 与二值逻辑的“真”“假”两个值对应 用二进制码表示数值数据运算规则简单 计算机学院体系结构中心 3 无符号数和有符号数 无符号数指的是不带符号位的数，例如： 1个16位二进制数，表示范围为0 65535 在C语言中，用unsigned short int类型进行声明 有符号数指的是带符号位的数，最左边的位用作 符号位，用“0 ”表示正, “1”表示负，例如 有符号数+000100100000000，表示为0x0900 有符号数–000100100000000，表示为0x8900 在C语言中，用short int类型进行声明 注：在32位机上，int类型通常为32位 计算机学院体系结构中心 4 计算机中常用的数据表示格式 定点格式：数值范围有限，处理简单 机器中所有数据的小数点位置固定不变 不使用记号“.”来表示小数点 定点数表示成纯小数或纯整数 浮点格式：数值范围很大，处理过程复杂 十进制数格式 非压缩BCD 压缩BCD 计算机学院体系结构中心 5 定点数的表示方法 纯小数 x0 x1 x2 … xn-1 xn x 表示数的符号，数值0和1分别表示正号和负号， 0 其余为代表数的量值 小数点位于x 和x 之间. 0 1 表示范围为0≤ ∣x ∣≤1 －2 －n 纯整数 x0 x1 x2 … xn-1 xn x 表示数的符号，数值0和1分别表示正号和负号， 0 其余为代表数的量值 小数点位于最低位x 的右边 n 表示范围为0≤ ∣x ∣≤2n －1 计算机学院体系结构中心 6 数的机器码表示 为了方便数的运算操作，在计算机中通常将数 的符号位和数值位一起编码 为了区别带有符号表示的数和机器中把符号 “数字化”的数，通常将前者称为真值，后者 称为机器数或机器码 常用的机器码包括 原码 补码 反码 移码 计算机学院体系结构中心 7 原码表示法（1） 定点小数 定义 x 1 ＞x ≥0 