第1章 概论(终)
时间:2025-07-02
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计算机组成原理 蒋本珊 第二版 课件
中国计算机学会 “21世纪大学本科计算机专业系列教材”
计算机组成原理蒋本珊 编著第2章 数据的机器层次表示1
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第2章 数据的机器层次表示2
第2章 数据的机器层次表示
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数据是计算机加工和处理的对象, 数据的机器层次表示将直接影响到计算 机的结构和性能。本章主要介绍无符号 数和带符号数的表示方法、数的定点与 浮点表示方法、字符和汉字的编码方法、 数据校验码等。熟悉和掌握本章的内容, 是学习计算机原理的最基本要求。
第2章 数据的机器层次表示
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本章学习内容
2.1 数值数据的表示 2.2 机器数的定点表示和浮点表示 2.3 非数值数据的表示 2.4 十进制数和数串的表示 2.5 现代微型计算机中的数据表示举例 2.6 数据校验码4
第2章 数据的机器层次表示
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本章学习要求 了解:无符号数与带符号数,真值和机器数等 概念 掌握:原码、补码、反码表示法以及三种码制 与真值之间的转换方法 掌握:定点数和浮点数的表示范围 理解:浮点数阶码的移码 了解:IEEE754浮点数标准 掌握:常见的字符编码方法( ASCII 码)、汉 字国标码、区位码、机内码 掌握:8241码、2421码和余3码 掌握:奇偶校验位及其形成方法 了解:海明校验码和循环冗余校验码 5
第2章 数据的机器层次表示
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2.1 数值数据的表示在计算机中,采用数字化方式来表 示数据,数据有无符号数和带符号数之 分,其中带符号数根据其编码的不同又 有原码、补码和反码3种形式。
第2章 数据的机器层次表示
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2.1.1 计算机中的数值数据 二进制数:后缀B 八进制数:后缀Q 十进制数:后缀D或省略后缀 十六进制数:后缀H
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2.1.2 无符号数和带符号数无符号数,就是整个机器字长的全 部二进制位均表示数值位(没有符号位), 相当于数的绝对值。例如: N1=01001 表示无符号数9 N2=11001 表示无符号数25 机器字长为n+1位的无符号数的表示 范围是0~(2n+1-1),此时二进制的最高位 也是数值位,其权值等于2n。若字长为8 位,则数的表示范围为0~255。第2章 数据的机器层次表示8
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2.1.2 无符号数和带符号数(续)带符号数,即正、负数。在日常生 活中,我们用“+”、“-”号加绝对值 来表示数值的大小,用这种形式表示的 数值在计算机技术中称为“真值”。 在计算机中需要把数的符号数码化。 通常,约定二进制数的最高位为符号位, “0”表示正号,“1”表示负号。这种 在计算机中使用的表示数的形式称为机 器数。第2章 数据的机器层次表示9
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2.1.2 无符号数和带符号数(续)常见的机器
数有原码、反码、补码 等3种不同的表示形式。 带符号数的最高位被用来表示符号 位,而不再表示数值位。前例中的N1、 N2 在这里的含义变为: N1=01001 表示+9。 N2=11001 根据机器数的不同形式 表示不同的值,如是原码则表示-9,补 码则表示-7,反码则表示-6。第2章 数据的机器层次表示10
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2.1.3 原码表示法原码表示法是一种最简单的机器数 表示法,用最高位表示符号位,符号位 为“0”表示该数为正,符号位为“1” 表示该数为负,数值部分与真值相同。 设二进制纯小数的原码形式为 Xs.X1X2…Xn,字长n+1位,其中Xs表示 符号位。 例1:X1=0.0110, [X1]原=0.0110 X2=-0.0110, [X2]原=1.0110第2章 数据的机器层次表示11
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2.1.3 原码表示法(续)设二进制纯整数的原码形式为 XsX1X2…Xn,其中Xs表示符号位。 例2: X1=1101, [X1]原=01101 X2=-1101, [X2]原=11101 在原码表示中,真值0有两种不同的 表示形式: [+0]原=00000 [-0]原=10000第2章 数据的机器层次表示12
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2.1.4 补码表示法1.模和同余 模是指一个计量器的容量,可用M表示。 例如:一个4位的二进制计数器,当计数器从0 计到15之后,再加1,计数值又变为0。这个计 数器的容量M=24=16,即模为16。由此可见, 纯小数的模为2,一个字长为n+1位的纯整数的 模为2n+1。 同余是指两整数A、B除以同一正整数M, 所得余数相同,则称A、B对M同余,即A、B 在以M为模时是相等的,可写作 A=B (mod M)第2章 数据的机器层次表示13
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时钟正拨和倒拨 对钟表而言,M=12。假设:时钟停 在8点,而现在正确的时间是6点,这时 拨准时钟的方法有两种:正拨和倒拨。 分针倒着旋转2圈,等于分针正着旋 转10圈。故有:-2=10 (mod 12) ,即 -2和 10同余。 8-2=8+10 (mod 12) 倒拨时钟第2章 数据的机器层次表示
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正拨时钟14
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2.补码表示 补码的符号位表示方法与原码相同, …… 此处隐藏:1925字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……