第2章 计算机的组成原理ppt课件.ppt

《第2章 计算机的组成原理ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、BeyondTechnology计算机组成原理大连东软信息学院精品课程第2章数码系统本章线索2.1数制及其转换——重要概念2.1数制及其转换——常见进制2.1数制及其转换——数制的相互转换2.1数制及其转换——二进制常用表达（1）（100…0）2=2N：表示1后面有N个0的二进制整数。（2）（111…1）2=2N+1-1：表示共有N+1个1的二进制整数。（3）（0.0…01）2=2-N：表示小数点后共有N-1个0的二进制纯小数。（4）（0.1…11）2=1-2-N：表示小数点后共有N个1的二进制纯

2、小数。（5）（111…1）2-（X1X2…XN）2=（X1X2…XN）2：表示共有N个1的二进制整数减去一个N位的二进制整数，结果是将减数按位取反。（6）（0.111…1）2-（0.X1X2…XN）2=（0.X1X2…XN）2：表示共有N个1的二进制纯小数减去一个小数部分有N位的二进制纯小数，结果是将减数的小数部分按位取反。（7）二进制数左移K位，相当于这个数乘以2K。（8）二进制数右移K位，相当于这个数除以2K。2.2数值数据描述2.2数值数据描述——无符号数和有符号数无符号数（unsigned

3、）数据与数值相等，数据本身的N+1个二进制比特位全部用来表示其数值，没有符号位。表示范围：[0，2N+1-1]通常用于表示地址，作为计数器等用途2.2数值数据描述——无符号数和有符号数有符号数（signed）有符号数的数据分为符号和数值两个部分，N+1位有符号数的二进制比特位最左一位用于表示符号，其余N位用于表示数值。真值和机器数：真值是带符号的数，即平时生活中数的表达方式。机器数是有符号数的符号数值化后在计算机存储中的数，是一个0、1序列。三个问题①符号的数值化：“+”用“0”表示，“-”用“1

4、”表示。②数值的编码：多种方案，如原码，反码，补码，移码等。③小数点的表示：隐藏，不表示出来，只要事先约定好即可。2.2数值数据描述——定点数和浮点数定点数小数点固定在某一位置的数为定点数。定点整数与定点小数定点小数格式定点整数格式2.2数值数据描述——定点数和浮点数浮点数小数点的位置可以浮动的数。将尾数最高位为1的浮点数称作规格化数。左规与右规浮点数的表示形式2.2数值数据描述——定点数的编码方案原码求法：把数值的绝对值转换成二进制以后在最高位加上其符号的数值表示，原数值的符号位“+”和“-”分

5、别用“0”和“1”表示。练习（1）正负5的原码表示[+5]=00000101[-5]=10000101（2）正负0.625的原码表示[+0.625]=0.1010000[-0.625]=1.1010000说明：0、1为占位位。2.2数值数据描述——定点数的编码方案原码定义定点整数时：定点小数时：[X]原=X（X≥0）[X]原=X（X≥0）=2N-X（X≤0）=1-X（X≤0）0的编码[+0]原=00000000[-0]原=100000000的原码不唯一！表示范围定点整数：[-（2N-1），+（2N

6、-1）]定点小数：[-（1-2-N），+（1-2-N）]2.2数值数据描述——定点数的编码方案反码求法：如果为正数则其编码与原码相同；如果为负数把原码的符号位不变，其他位（数值位）取反。定义定点整数时：定点小数时：[X]原=X（X≥0）[X]原=X（X≥0）=2N+1-1+X（X≤0）=2-2-N+X（X≤0）0的编码[+0]反=00000000[-0]反=111111110的反码不唯一！表示范围定点整数：[-（2N-1），+（2N-1）]定点小数：[-（1-2-N），+（1-2-N）]2.2数值

7、数据描述——定点数的编码方案补码（来源－模、原因－0的表示唯一＋负－正、符号数值化参与运算）求法：如果为正数则其编码与原码相同，如果为负数则在反码的最末位加上1。定义定点整数时：定点小数时：[X]原=X（X≥0）[X]原=X（X≥0）=2N+1+X（X≤0）=2+X（X≤0）0的编码[+0]补=00000000，[-0]补=000000000的补码唯一！表示范围定点整数：[-2N，+（2N-1）]定点小数：[-1，+（1-2-N）]2.2数值数据描述——定点数的编码方案补码的性质已知[X]补，求[

8、X]原、[-X]补、[2X]补、[X/2]补的方法。[X]原=[X]补（正数），[X]原=[[X]补]补（负数）[-X]补=[X]补连同符号位一起按位取反，末尾加1（求补）[2X]补=[X]补，符号位不变，数值部分左移，最低移出的空位填0。[X/2]补=[X]补，符号位不变，最高移出的空位填与符号位相同的值。练习：已知[X]补=0.01001001，求[X]原、[-X]补、[2X]补、[X/2]补。[X]原=0.01001001[-X]补=1.10110111[2X]补=0.100