计算机组成原理1--原码、反码、补码、移码之间的关系
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计算机组成原理1--原码、反码、补码、移码之间的关系
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
- 普遍地說,特定的匯編語言和特定的機器語言指令集是一 一對應的不同平臺之間不可直接移植
- 一個數在計算機中的二進制表示形式,??叫做這個數的機器數。機器數是帶符號的,在計算機用一個數的最高位存放符號, 正數為0, 負數為1.
- 因為第一位是符號位,所以機器數的形式值就不等于真正的數值。所以,為區別起見,將帶符號位的機器數對應的真正數值稱為機器數的真值。
- ?原碼
原碼就是符號位加上真值的絕對值, 即用第一位表示符號, 其余位表示值. 比如如果是8位二進制:
? ? [+1]原 = 0000 0001
? ? [-1]原 = 1000 0001
第一位是符號位.? ? ? 因為第一位是符號位, 所以8位二進制數的取值范圍就是:
? ? [1111 1111 , 0111 1111]
即
? ? [-127 , 127] - 反碼
反碼的表示方法是:
正數的反碼是其本身
負數的反碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變,其余各個位取反.
? ? [+1] = [00000001]原 = [00000001]反
? ? [-1] = [10000001]原 = [11111110]反
可見如果一個反碼表示的是負數, 人腦無法直觀的看出來它的數值. 通常要將其轉換成原碼再計算. - ?補碼
補碼的表示方法是:
正數的補碼就是其本身
負數的補碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變, 其余各位取反, 最后+1. (即在反碼的基礎上+1)
? ? [+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]補
? ? [-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]補
對于負數, 補碼表示方式也是人腦無法直觀看出其數值的. 通常也需要轉換成原碼在計算其數值. - ?既然原碼才是被人腦直接識別并用于計算表示方式, 為何還會有反碼和補碼呢?
首先, 因為人腦可以知道第一位是符號位, 在計算的時候我們會根據符號位, 選擇對真值區域的加減. (真值的概念在本文最開頭). 但是對于計算機, 加減乘數已經是最基礎的運算, 要設計的盡量簡單. 計算機辨別"符號位"顯然會讓計算機的基礎電路設計變得十分復雜! 于是人們想出了將符號位也參與運算的方法. 我們知道, 根據運算法則減去一個正數等于加上一個負數, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以機器可以只有加法而沒有減法, 這樣計算機運算的設計就更簡單了. - 正數的原、反、補碼都一樣:0的原碼跟反碼都有兩個,因為這里0被分為+0和-0
- 0的補碼是唯一的,如果機器字長為8那么[0]補=00000000
- 移碼最簡單了,不管正負數,只要將其補碼的符號位取反即可。
總結
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