計算機內部均采用二進制來表示各種信息。
一、數的位置計數法及進制的概念
① 數制只采用R個基本符號——基R數制,R稱為數制的“基數”。
② 數制中每一位(e.g.十進制的個十百千位等)對應的單位稱為“權”,權即以R為底的冪。
③ 每一位數的數值=數碼×權,數碼為0~R-1。
二、數制之間的轉換
① R轉十
按權展開求和。
② 十轉R
整數部分采用除基數取余法,小數部分采用乘基數取整法。
【個人理解】小數部分權值的指數為負——R-1,除相當於乘以R。
可帶入公式:數值=數碼×權,數碼即為待求量。
三、計算機中數的表示(定點數,原碼,反碼,補碼)
① 計算機中數據分為數值數據和非數值數據,數值數據分為無符號數和有符號數。
無符號數多用於表示字符、地址以及邏輯值等。
有符號數的最高位作為符號位,“0”表示正,“1”表示負,即把符號數值化,這樣的數稱為“機器數”,機器數對應的原來有正負號的數稱為“真值”。
有符號數分為定點數和浮點數。定點數分為定點整數(純整數)和定點小數(純小數)。
② 機器數三種表示形式——原碼、反碼、補碼
原碼:整數X的原碼為,符號位為0表示正,為1表示負,數值部分就是X的絕對值的二進制數。
反碼:正數的反碼與原碼相同;對負數,符號位不變,其數值位(X的絕對值位)按位取反。
補碼:正數補碼與原碼相同,對負數,符號位不變,數值位(X的絕對值位)按位取反后在最低位加1。
補碼運算簡單方便,符號位可作為數據的一位參與運算,不必單獨處理,且最后結果的符號位仍然有效。
四、計算機中實數的浮點表示
① 實數X的浮點形式(科學表示法)若采用二進制表示為:X=±M×2±E,M為X的尾數,采用二進制純小數形式(0.xxxxx),代表X的全部有效數字,其位數反映了數據的精度。
E為X的階碼,表示2的幾次方,通常采用二進制整數形式,決定了數的范圍。
M和E都可以是正數或者負數,即階碼和尾數都是帶符號的數,可以采用不同的碼制表示法,例如尾數可以用原碼或補碼表示,階碼用補碼表示。
② 浮點數的具體格式隨機器不同而有區別。
IEEE754標准。
五、數的表示范圍
機器中數的表示范圍與數據位數及表示方法有關。
一個m位整數(包括一位符號位),如果采用原碼或反碼表示,范圍是2m-1-1到-(2m-1-1);若采用補碼表示,范圍是2m-1-1到-2m-1。