《数据表示部分》PPT课件.ppt

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1、数据表示部分课件 制作:钱光明,主要内容:1数据与机器码；定点与浮点数;校验码;,1.数据与机器码,计算机中的数据分两类：1.数值数据（有值）例：16-2-0.1011 23/32 2.非数值数据（字母，符号，汉字等）例：A B C a b c!#$,电，数据,数值数据的机器码表示,真值，原码，反码，补码,移码真值:+13，25，+0.1101,0.0011注意符号位的表示设x=x0.x1x2x3xn x0为符号1).原码表示法 x原 x原=x 0 x1 x原=x1 1x0+0原=0.000-0原=1.000 例：x=0.1011 x原=0.1011 x=0.1011 x原=1.1011 x=

2、25=16+8+1=11001 x原=011001特点：正数的原码符号位为0，数值部份与真值数值相同；负数的原码的符号位为1，数值部份与真值数值相同。,2).反码表示法(1s-complement)x反=x 0 x1 x反=(22n）|x|1x0+0反=0.000-0反=1.111例:x=0.0101 x=0.0101 x反=0.0101 x反=1.1010求 x=13/16 的二进制反码=0.1101 x反=1.0010特点:正数的反码等于其原码；负数的反码的符号位为1，数值部份为原码各位的反码。,3).补码表示法(2s-complement)模数 7=+5(mod 12)+3=9(mod

3、12)定义：x补=X 0 x1 x补=2x 1x0+0补=-0补=0.000例：x=0.0101 x补=0.0101 x=0.0101 x补=1.1011 x=12/16 x补=特点：正数的补码等于其原码；负数的补码的符号位为1，数值部份为其反码的末位加1。,零的原码、反码和补码有什么区别？,4).移码表示:,非数值数据的表示,1).ASCII码-字符编码（美国国家信息交换标准字符码）,2).汉字的表示 汉字的输入编码 A.数字码 区位码，电报码 B.拼音码 全拼 双拼 C.字形码 五笔字形 注意：国内码与机内码的区别。双字节 1 1 字模码-点阵 57 1616 2424 3232 6464

4、,十进制数的二进制表示,十进制数有多种二进制表示法,2.定点与浮点数,1）定点数的表示 小数点的位置固定不变 x0 x1 x2 x3 xn-1 xn 符号 尾数 定点整数 0 x2n 1 例:01101 定点小数 2-nx1-2 n 例:0.0101,2).数据的浮点表示-小数点浮动,Ef E1Em Mf M1M2M3.Mn,表示法:十进制数 X=3109=0.31010 对于二进制数 N=2EM M为浮点数N的尾数(定点小数）,E为阶码（整数）,规格化:为提高机内表示精度，当尾数不为0时：修改阶码，同时移动小数点，使尾数绝对值0.5。表示范围与精度:如对一8位二进制数。定点表示：1位符号，7

5、位尾数。正数范围 0.0000000 0.1111111(0127/128)浮点表示：3位阶码，5位尾数，各有一符号位。正数范围 2-110.00012110.1111(1/1287.5)机器零:尾数为0，阶码任意：2110.0000 阶码的值小于其所能表示的值时(尾数任意)。例如阶码为2位时：2-1100.0101需要3位。,认识几个浮点数:,浮点数为什么要规格化:,从这两个数看出点什么？,补规注意*：1）-1/2排除；2）1.000代表负1；3）1000代表负8；利用这3点，可读懂唐教材273页。,IEEE 754标准*(唐教材233页)：,常见的浮点数有三种：符号位S 阶码 尾数 总位数

6、短实数 1 8 23 32 长实数 1 11 52 64临时实数 1 15 64 80,短实数举例*(唐教材233页)：十进制：178.125二进制：10110010.001二进制浮点：1.0110010001*2111短实数表表示：,将被隐含,将被07FH偏移,机器数的算术移位 强调与手算一样。符号位保持不变：原码、正数反码、正数补码：左移乘2（末位补0，可能溢出），右移除2（可能损失精度）。负数补码：左移（同上），右移（高位补1）。负数反码*：左移（末位补1），右移呢？100110原-左移一位-101100原100110补-右移一位-110011补自己举几个例子试试？,计算机中的逻辑移位

7、将被移位对象看作一串01。100110-循环左移一次-001101100110-循环右移一次-0100111（进位）100110-带进位循环左移一次-1（进位）001101,机器数的舍入舍入规则1（0舍1入）：其它0舍1入，只负数反码较特殊（1舍0借）*，有时将造成溢出；100110原-舍入-10011原100111原-舍入-10100原舍入规则2（末位恒置1）*：其它是末位恒置1，只负数反码较特殊（恒置0）。,3.校验码,为何设置校验码？用途1：数据存取用途2：数据通信。分类：纠错；检错。,冗余思想：除了基本信息位外，再人为填充一位或多位，且称其为冗余位或校验位。基本信息和校验位一起按某种规

8、律编码，写入存储器或向外发送。当读取或接收代码时，按同一规律进行译码，取出有效信息位。若规律被破坏，表明读取或接收的信息有错。甚至可判断哪位或哪几位出错，从而自动纠正它。,奇偶校验包含着奇校验和偶校验两种校验。奇校验：让整个码字（包含有效信息和校验位）中1的个数为奇数。偶校验：让整个码字中1的个数为偶数。奇偶两种校验都只需配一个校验位。1）规则 设 x=x1x2x3xn 奇偶校验位为C：奇校验时 C=x1x2 x3 xn 偶校验时 C=x1x2 x3 xn 例1 x=101101 奇校验码 1011011 偶校验码1011010 例2 x=101111 奇校验码 1011110 偶校验码1011111,奇偶校验码,2）特点 奇偶校验是一种常见的简单校验。只能发现奇数位错。不能发现偶数位错。更不能纠错。因几位同时出错的概率很小，所以，奇偶校验仍得到了广泛应用，历史悠久。,海明码:2rk+r+1,考研真题*：,（2010年）13、假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个8位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（B）A：r1*r2 B：r2*r3 C：r1*r4 D：r2*r4,