计算机组成与结构复习整理(二)

数值的表示和运算

  • 数值的表示
    • 基本概念
    • 进位计数制
      • 1)R进制转化为十进制:
      • 2)十进制转化为R进制:
      • 3)二进制转化为八、十六进制:
    • 定点浮点表示
    • 编码系统(n位数值位)
      • 法一:计算法
      • 法二:转化法
      • 表示范围:
  • 数据的运算
    • 定点加减
      • [X+Y]原
      • [X-Y]原
      • [X+Y]补
      • [X-Y]补
    • 定点乘法
      • 原码一位乘法
      • 补码一位乘法

数值的表示

基本概念

1.数据是计算机处理的对象。媒体又称媒介、媒质,是指承载信息的载体。
2.确定一个数值数据的三要素:进位计数制、定点/浮点表示、编码表示。
3.在计算机内部,数值数据的表示方法有两大类:直接用二进制数表示采用二进制编码的十进制数表示。

进位计数制

1)R进制转化为十进制:

计算机组成与结构复习整理(二)_第1张图片

2)十进制转化为R进制:

口诀:
整数部分:除基取余,上右下左
小数部分:乘基取整,上左下右
例:
计算机组成与结构复习整理(二)_第2张图片
根据上述方法,求得结果:
在这里插入图片描述

3)二进制转化为八、十六进制:

计算机组成与结构复习整理(二)_第3张图片

定点浮点表示

(1)定点表示(小数点固定):
在这里插入图片描述
(2)定点范围:
计算机组成与结构复习整理(二)_第4张图片
(3)浮点表示:
计算机组成与结构复习整理(二)_第5张图片
计算机组成与结构复习整理(二)_第6张图片
计算机组成与结构复习整理(二)_第7张图片
(4)浮点范围:
在这里插入图片描述

编码系统(n位数值位)

原码表示法:“符号—数值”表示法
补码表示法:“符号—2补码”表示法

法一:计算法

计算机组成与结构复习整理(二)_第8张图片
计算机组成与结构复习整理(二)_第9张图片

法二:转化法

计算机组成与结构复习整理(二)_第10张图片

表示范围:

计算机组成与结构复习整理(二)_第11张图片

数据的运算

计算机组成与结构复习整理(二)_第12张图片

定点加减

[X+Y]原

计算机组成与结构复习整理(二)_第13张图片
[X]原=10011 [Y]原=11010
数值位:0011+1010=1101
符号位:1
[X+Y]原=11011

[X-Y]原

[X]原=10011 [Y]原=11010
计算机组成与结构复习整理(二)_第14张图片

[X+Y]补

计算机组成与结构复习整理(二)_第15张图片

[X-Y]补

计算机组成与结构复习整理(二)_第16张图片
在这里插入图片描述

定点乘法

原码一位乘法

在这里插入图片描述
步骤:①符号位:z0=x0⊕y0
②数值位:
计算机组成与结构复习整理(二)_第17张图片
③符号位“+”数值位
计算机组成与结构复习整理(二)_第18张图片
计算机组成与结构复习整理(二)_第19张图片
数值位:0.100011111
[X*Y]原=1.10001111

补码一位乘法

在这里插入图片描述
步骤:①[X]补取双符号位,[Y]补取单符号位
②低位部分积Yn+1=0

计算机组成与结构复习整理(二)_第20张图片
在这里插入图片描述
计算机组成与结构复习整理(二)_第21张图片
[X*Y]补=1.01110001

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