第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)——鄭學(xué)堅(jiān)、周斌《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》

1、11第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)章節(jié)目錄進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換123二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼4二進(jìn)制運(yùn)算二進(jìn)制運(yùn)算5數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示6帶符號(hào)數(shù)的表示方法帶符號(hào)數(shù)的表示方法7無(wú)符號(hào)數(shù)的運(yùn)算無(wú)符號(hào)數(shù)的運(yùn)算8BCDBCD數(shù)的加減運(yùn)算數(shù)的加減運(yùn)算31 進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 基本概基本概念念進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制(簡(jiǎn)稱進(jìn)位制簡(jiǎn)稱進(jìn)位制)：利用符號(hào)按照利用符號(hào)按照進(jìn)位原則進(jìn)位原則來(lái)計(jì)數(shù)的方法，一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制包含一組來(lái)計(jì)數(shù)的方法，一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制包含一組數(shù)碼符號(hào)數(shù)碼符號(hào)和兩個(gè)基本因素和兩個(gè)基本因素(基數(shù)，權(quán)基數(shù)，權(quán))。數(shù)碼數(shù)碼(Number)：用不同的

2、用不同的數(shù)字符號(hào)數(shù)字符號(hào)來(lái)表示一種數(shù)制來(lái)表示一種數(shù)制的數(shù)值，這些數(shù)字符號(hào)稱為的數(shù)值，這些數(shù)字符號(hào)稱為“數(shù)碼數(shù)碼”。例如：例如：十進(jìn)制數(shù)碼十進(jìn)制數(shù)碼(0,1,2,9)基數(shù)基數(shù)(Radix,也稱為底數(shù)也稱為底數(shù))：數(shù)制中所使用的數(shù)制中所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)碼個(gè)數(shù)數(shù)稱為該計(jì)數(shù)制的稱為該計(jì)數(shù)制的“基數(shù)基數(shù)”。例如：例如：十進(jìn)制有十進(jìn)制有10個(gè)數(shù)碼，因此基數(shù)為個(gè)數(shù)碼，因此基數(shù)為10，逢十進(jìn)，逢十進(jìn)一。一。41 進(jìn)位計(jì)數(shù)制210110010n 基本概基本概念念位權(quán)位權(quán)(Weight)：某數(shù)制中，每一位所具有的值稱為某數(shù)制中，每一位所具有的值稱為“位權(quán)位權(quán)”，用基數(shù)的，用基數(shù)的n次冪來(lái)表示。次冪來(lái)表示。例如：十進(jìn)

3、制中位權(quán)表示為，例如：十進(jìn)制中位權(quán)表示為， （百分位），（百分位）， （十（十分位），分位）， （個(gè)位），（個(gè)位）， （十位）。（十位）。結(jié)論：在各種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，十進(jìn)制是人們最熟悉結(jié)論：在各種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，十進(jìn)制是人們最熟悉的，二進(jìn)制在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用，八進(jìn)制和十六進(jìn)制則的，二進(jìn)制在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用，八進(jìn)制和十六進(jìn)制則可看成二進(jìn)制的壓縮形式?？煽闯啥M(jìn)制的壓縮形式。11051 進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 十進(jìn)制（十進(jìn)制（Decimal Number）數(shù)碼：數(shù)碼：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9基數(shù)：基數(shù)：10位權(quán)：位權(quán)：10i規(guī)則：逢十進(jìn)一規(guī)則：逢十進(jìn)一表示：表示：32343.43D或者（或者（32343.

4、43）10位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)位權(quán)61 進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 二進(jìn)制（二進(jìn)制（Binary Number）數(shù)碼：數(shù)碼：0，1基數(shù)：基數(shù)：2位權(quán)：位權(quán)：2i規(guī)則：逢二進(jìn)一規(guī)則：逢二進(jìn)一表示：表示：1101.11B或者或者(1101.11)2例1 求(1100101.101)2 的等值十進(jìn)制(1100101.101)2=126+125+024+023+122+021+120+12-1 +02-2+12-3=64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125 =(101.625)10 即 (1100101.101)2 =(101.625)10結(jié)論：計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的是結(jié)論：計(jì)算

5、機(jī)內(nèi)部使用的是二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼(也稱為基也稱為基2碼碼)，容易實(shí)現(xiàn)、規(guī)則簡(jiǎn)單、運(yùn)算方便，容易實(shí)現(xiàn)、規(guī)則簡(jiǎn)單、運(yùn)算方便71 進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 八進(jìn)制（八進(jìn)制（Octale Number）數(shù)碼：數(shù)碼： 0，1，2，3，4，5，6，7，基數(shù)：基數(shù)：8位權(quán)：位權(quán)：8i規(guī)則：逢八進(jìn)一規(guī)則：逢八進(jìn)一表示：表示：257O或者（或者（257）8例1 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(257)8=282+581+780=128+40+7=(175)10 81 進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 十六進(jìn)制（十六進(jìn)制（Hexadecimal Number）數(shù)碼：數(shù)碼： 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A ， B ， C ， D ， E ， F

6、基數(shù)：基數(shù)：16位權(quán)：位權(quán)：16i規(guī)則：逢十六進(jìn)一規(guī)則：逢十六進(jìn)一表示：表示：257H或者或者(257)16例1 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(257)16=2162+5161+7160=2256+516+7=(599)1091 進(jìn)位計(jì)數(shù)制逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一R=20，1 2i -1 1011B(1011)2逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一R=80,1,7 8i -1 145O(145)8逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一R=100,1,9 10i -1 145D(145)10逢逢16進(jìn)一進(jìn)一R=160,1,9A,B,F 16i -1 15EH(15E) 16數(shù)字后加字母或數(shù)字加下標(biāo)101 進(jìn)位計(jì)數(shù)制112 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)

7、換為十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)u方法方法1：按權(quán)展開按權(quán)展開多項(xiàng)式和多項(xiàng)式和的形式的形式u方法方法2：整數(shù)部分、小數(shù)部分整數(shù)部分、小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換分別轉(zhuǎn)換整數(shù)整數(shù)部分（從最高位開始，連續(xù)乘部分（從最高位開始，連續(xù)乘2）小數(shù)小數(shù)部分（從最低位開始，連續(xù)除部分（從最低位開始，連續(xù)除2）122 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2 66 0233 1216 028 024 022 021 1 0即即（66）10=（1000010）2n十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)整數(shù)整數(shù)部分（除部分（除2逆取余）逆取余）除2取余，逆序排列132 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)小數(shù)

8、小數(shù)部分（乘部分（乘2順取整）順取整）（0.625）10的等值二進(jìn)制數(shù) 0.6252=1.250 1 0.2502=0.500 0 0.5002=1.000 1 即（0.625）10=（0.101）2 所以，（66.625）10=（1000010.101）2 這里要說明的是，十進(jìn)制小數(shù)不一定都能轉(zhuǎn)換成完全等值的二進(jìn)制小數(shù)乘2取整，順序排列142 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 0.6875 取整數(shù)部分 2 1.3750 1 0.3750 2 0.7500 0 2 1.5000 1 0.5000 2 1.0000 1 0.0000 結(jié)果 (0.6875)10 = (0.1011)2152 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

9、n十進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換十六十六十：將十六進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開相加十：將十六進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開相加十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)十六：除十六：除1616取余法取余法如：如： 38947=9823H 38947=9823H如：如： 1F3DH=161F3DH=163 31 116162 2151516161 13 316160 01313 =4096 =40961 1256256151516163 31 11313 =4096 =409638403840484813=799713=7997 16 38947 316 38947 3 16 2434 2 16 2434 2 16 152

10、8 16 152 8 16 9 9 16 9 9 0 0余數(shù)倒序排列余數(shù)倒序排列162 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換u二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制整數(shù)整數(shù)部分：部分： 從小數(shù)點(diǎn)從小數(shù)點(diǎn)左邊左邊第一位開始，每第一位開始，每4位位一組，最高位不足補(bǔ)一組，最高位不足補(bǔ)0小數(shù)小數(shù)部分：部分： 從小數(shù)點(diǎn)從小數(shù)點(diǎn)右邊右邊第一位開始，每第一位開始，每4位位一組，最低位不足補(bǔ)一組，最低位不足補(bǔ)0u十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制將十六進(jìn)制數(shù)的每將十六進(jìn)制數(shù)的每1位，用位，用4位二進(jìn)制數(shù)替代，去掉無(wú)意義的零。位二進(jìn)制數(shù)替代，去掉無(wú)意義的零。

11、例：例： 1111111000111B 1111111000111B 1 1111 1100 0111B 1 1111 1100 0111B 0001 1111 1100 0111B = 1FC7H0001 1111 1100 0111B = 1FC7H例：例： 3AB9H = 0011 1010 1011 1001B 3AB9H = 0011 1010 1011 1001B 172 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換u二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)整數(shù)部分：部分： 從小數(shù)點(diǎn)從小數(shù)點(diǎn)左邊左邊第一位開始，每第一位開始，每3位位一組，最高位不足補(bǔ)

12、一組，最高位不足補(bǔ)0小數(shù)小數(shù)部分：部分： 從小數(shù)點(diǎn)從小數(shù)點(diǎn)右邊右邊第一位開始，每第一位開始，每3位位一組，最低位不足補(bǔ)一組，最低位不足補(bǔ)0u八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制將八進(jìn)制數(shù)的每將八進(jìn)制數(shù)的每1位，用位，用3位二進(jìn)制數(shù)替代，去掉無(wú)意義的零。位二進(jìn)制數(shù)替代，去掉無(wú)意義的零。182 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換法則：以小數(shù)點(diǎn)為界，一位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)，一位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)。【注意】小數(shù)部分不足之處應(yīng)補(bǔ)零【例】 (2C1.D)16=(0010 1100 0001. 1101)2 2 C 1 D【例】 (71.23)8=( 111 001 . 010 011)2 7 1 2 3 【

13、例】 ( 11 0110 1110 . 1101 01)2 = (36E.D4)16 3 6 E D 4記住8 4 2 11 1 1 1n總結(jié)：總結(jié)：192 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換將二進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù) 1101101001100011 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。 【答案答案】DA63 【解析解析】將此二進(jìn)制數(shù)按將此二進(jìn)制數(shù)按每每4位為一組位為一組分成分成4組。組。 1101 1010 0110 0011 D A 6 3 所以二進(jìn)制數(shù)所以二進(jìn)制數(shù)1101101011000011對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)為對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)為DA63。 n例題：例題：202 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)：十進(jìn)

14、制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)n二進(jìn)制和十進(jìn)制的快速轉(zhuǎn)換二進(jìn)制和十進(jìn)制的快速轉(zhuǎn)換例例: :3894738947=32768+4096+2048+32+3=32768+4096+2048+32+3 =8000H+1000H+800H+20H+3H= =8000H+1000H+800H+20H+3H=9823H9823H十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)：十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)1F3DH1F3DH=2000H-(80H+40H+3H)=2000H-(80H+40H+3H) =8192-(128 =8192-(12864+3)=64+3)=7

15、9977997記住8 4 2 11 1 1 121三種數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系2n二進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制常用縮寫常用縮寫241 000010162510 0000203226100 00004064271000 000080128281 0000 00001002562910 0000 0000200512210100 0000 000040010241K2111000 0000 000080020482K2121 0000 0000 0000100040964K21310 0000 0000 0000200081928K214100 0000 0000 000040001638416

16、K2151000 0000 0000 000080003276832K2161 0000 0000 0000 0000100006553664K222 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法：方法：利用利用2 2n n和十六進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)的和十六進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)換。要求：要求： 熟悉熟悉2 2n n的二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)( (等于等于1 1后跟后跟n n個(gè)個(gè)0 0) )和十六進(jìn)和十六進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系( (如上表所示如上表所示) ) 個(gè)別十進(jìn)制整數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系個(gè)別十進(jìn)制整數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系( (如如50=32H50=3

17、2H，80=50H80=50H，100=64H100=64H等等) ) 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 84218421的轉(zhuǎn)換關(guān)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系n二進(jìn)制和十進(jìn)制的快速轉(zhuǎn)換二進(jìn)制和十進(jìn)制的快速轉(zhuǎn)換思考：十進(jìn)制的235怎么轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制和二進(jìn)制？233 二進(jìn)制編碼n二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD-Binary Coded Decimal)十進(jìn)制十進(jìn)制 BCDBCD碼碼十進(jìn)制十進(jìn)制 BCDBCD碼碼0 0 0000 00008 8 100010001 1 0001 00019 9 100110012 2 0010 00101010 0001 00000001 00003 3 0011 00111111 0001

18、 00010001 00014 4 0100 01001212 0001 00100001 00105 5 0101 01011313 0001 00110001 00116 6 0110 01101414 0001 01000001 01007 7 0111 01111515 0001 01010001 0101243 二進(jìn)制編碼nBCD的用途的用途253 二進(jìn)制編碼nBCD的用途的用途假定要顯示數(shù)字15，怎么做呢？263 二進(jìn)制編碼需要理清以下關(guān)系：需要理清以下關(guān)系：首先，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的首先，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的15是用二進(jìn)制是用二進(jìn)制1111表示的表示的其次，其次，15要分別在兩個(gè)數(shù)碼管顯示，一個(gè)

19、上是要分別在兩個(gè)數(shù)碼管顯示，一個(gè)上是1，一個(gè)上是，一個(gè)上是5最后，數(shù)碼管是最后，數(shù)碼管是7段顯示的，需要轉(zhuǎn)換為段顯示的，需要轉(zhuǎn)換為8位二位二進(jìn)制碼進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換關(guān)系：轉(zhuǎn)換關(guān)系：00001111（二進(jìn)制）（二進(jìn)制） 00010101BCD 分離為分離為00000001和和00000101 00000001轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為00000011（03H）和）和01101101（06DH）假定要顯示數(shù)字15，怎么做呢？273 二進(jìn)制編碼BCD碼：碼：用二進(jìn)制代碼進(jìn)行十進(jìn)制編碼，它既具用二進(jìn)制代碼進(jìn)行十進(jìn)制編碼，它既具有二進(jìn)制碼的形式（四位二進(jìn)制碼），又有十進(jìn)有二進(jìn)制碼的形式（四位二進(jìn)制碼），又有十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)（每

20、四位二進(jìn)制數(shù)就是一位十進(jìn)制制數(shù)的特點(diǎn)（每四位二進(jìn)制數(shù)就是一位十進(jìn)制數(shù)）。數(shù)）。n二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD-Binary Coded Decimal) 8421 BCD8421 BCD編碼表編碼表十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)壓縮壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)非壓縮非壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)(ABC BCD(ABC BCD數(shù)數(shù)) )十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)壓縮壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)非壓縮非壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)(ABC BCD(ABC BCD數(shù)數(shù)) )0 00H(0000B) 00H(0000 0000B)5 55H(0101B) 05H(0000 0101B)1 11H(0001B) 01H(0000 0001B

21、)6 66H(0110B) 06H(0000 0110B)2 22H(0010B) 02H(0000 0010B)7 77H(0111B)07H(0000 0111B)3 33H(0011B) 03H(0000 0011B)8 88H(1000B) 08H(0000 1000B)283 二進(jìn)制編碼例例1：十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)256，BCD碼為碼為（256）D=(0010 0101 0110)BCD例例2：十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)0.764，BCD碼為碼為（0.764）D=(0.0111 0110 0100)BCD壓縮壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)用用8 8位位二進(jìn)制數(shù)表示二進(jìn)制數(shù)表示2 2個(gè)個(gè)十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù)位非

22、壓縮非壓縮BCDBCD數(shù)數(shù)用用8 8位位二進(jìn)制數(shù)表示二進(jìn)制數(shù)表示1 1個(gè)個(gè)十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù)位如：如：1919 壓縮壓縮BCDBCD 0001 1001 = 19H0001 1001 = 19H 19 19 非壓縮非壓縮BCDBCD 00000001 00001001 = 0109H00000001 00001001 = 0109Hn二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD-Binary Coded Decimal)u 十進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)與BCDBCD數(shù)的轉(zhuǎn)換數(shù)的轉(zhuǎn)換 直接查直接查8421 BCD8421 BCD編碼表編碼表293 二進(jìn)制編碼n二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD-

23、Binary Coded Decimal)例例3：BCD碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)( 0110 0010 1000.1001 0101 0100 ) BCD=（628.954）D二進(jìn)制與二進(jìn)制與BCD碼之間的轉(zhuǎn)換需經(jīng)過碼之間的轉(zhuǎn)換需經(jīng)過十進(jìn)制。十進(jìn)制。例例4：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為為BCD碼碼(1011.01)B=(123+022+121+120+02-1+12-2)D=11.25D=(0001 0001.0010 0101)BCD303 二進(jìn)制編碼n其它常用二進(jìn)制編碼其它常用二進(jìn)制編碼 8421碼：碼：編碼值編碼值與與ASCII碼字符碼字符0到到9的低的低4位碼相同位碼相同。易

24、于實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系，但比純二進(jìn)制編碼效率低。易于實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系，但比純二進(jìn)制編碼效率低。余余3碼：碼：是在是在8421碼的基礎(chǔ)上，把每個(gè)代碼都加碼的基礎(chǔ)上，把每個(gè)代碼都加0011碼而形成的碼而形成的，它的主要優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行十進(jìn)制數(shù)相，它的主要優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行十進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，能正確地產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)，而且還給減法運(yùn)算加時(shí)，能正確地產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)，而且還給減法運(yùn)算帶來(lái)了方便。帶來(lái)了方便。格雷碼：格雷碼：循環(huán)碼循環(huán)碼中的一種，任何兩個(gè)相鄰的代碼只有中的一種，任何兩個(gè)相鄰的代碼只有一個(gè)二進(jìn)制位的狀態(tài)不同，有利于抗干擾。一個(gè)二進(jìn)制位的狀態(tài)不同，有利于抗干擾。318421、余3碼和格雷碼323 二進(jìn)制編碼n字母與字符的編碼字母

25、與字符的編碼 美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼，美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼，ASCII碼碼(American national Standard Code for Information Interchaange)可顯示字符（可顯示字符（94個(gè)）：個(gè)）： 阿拉伯?dāng)?shù)字阿拉伯?dāng)?shù)字(10個(gè)個(gè))：09 英文大小寫字母英文大小寫字母(52個(gè)個(gè))：AZ,az 西文符號(hào)西文符號(hào)(32個(gè)個(gè))：如：如!,等等控制符控制符(34個(gè)個(gè))：如如NUL(空白空白)，CR(回車回車)，等等7位位ASCII碼表示碼表示 種不同的字符，包括：種不同的字符，包括：12827333 二進(jìn)制編碼343 二進(jìn)制編碼n常用的常用的ASCII碼字符碼

26、字符字符字符ASCASC碼碼(H)(H)ASCASC碼碼(D)(D)字符字符ASCASC碼碼(H)(H)ASCASC碼碼(D)(D)0 09 93030393948485757$ $24243636A AZ Z41415A5A65659090 換行換行LFLF0A0A1010a az z61617A7A 9797122122 回車回車CRCR0D0D1313BlankBlank20203232353 二進(jìn)制編碼nASCII碼與碼與BCD碼的相互轉(zhuǎn)換碼的相互轉(zhuǎn)換(1)(1)十進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼碼轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成BCDBCD數(shù)數(shù) 減減30H30H BCDBCD數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的

27、轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼碼 加加30H30H(2)(2)將十六進(jìn)制數(shù)的將十六進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼碼轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制十六進(jìn)制或或?qū)⑹M(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼碼，要先，要先判別判別ASCIIASCII碼是在哪個(gè)區(qū)段內(nèi)，然后再加或減碼是在哪個(gè)區(qū)段內(nèi)，然后再加或減30H30H或或37H37H。如十六進(jìn)制如十六進(jìn)制ASCIIASCII碼碼31H31H和和41H41H，怎么轉(zhuǎn)換？，怎么轉(zhuǎn)換？363 二進(jìn)制編碼nASCII碼與碼與BCD碼的相互轉(zhuǎn)換碼的相互轉(zhuǎn)換(3)(3)十進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)

28、換為二進(jìn)制數(shù): : 將將ASCIIASCII碼轉(zhuǎn)換為碼轉(zhuǎn)換為ASCII BCDASCII BCD數(shù)數(shù)寫出寫出ASCII ASCII BCDBCD數(shù)的十進(jìn)制數(shù)數(shù)的十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)(4)(4)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的ASCIIASCII碼碼 過程與過程與(3)(3)相反相反如鍵盤輸入54321，怎么轉(zhuǎn)換？結(jié)果：D431374 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算一種數(shù)制的基本算術(shù)運(yùn)算：一種數(shù)制的基本算術(shù)運(yùn)算：加加法和法和減減法。法。利用加法和減法可進(jìn)行利用加法和減法可進(jìn)行乘乘法、法、除除法以及法以及其它其它數(shù)值運(yùn)算數(shù)值運(yùn)算38

29、4 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 u二進(jìn)制加法二進(jìn)制加法運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0+0=00+1=11+1=10(產(chǎn)生了進(jìn)位產(chǎn)生了進(jìn)位1)1+1+1=11(產(chǎn)生了進(jìn)位產(chǎn)生了進(jìn)位1)394 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制二進(jìn)制加法加法實(shí)例實(shí)例1例例1：1101和和1011相加相加 1111 進(jìn)位進(jìn)位 1101 被加數(shù)被加數(shù)+ 1011 加數(shù)加數(shù) 11000 和和結(jié)論：結(jié)論：兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，每一位是兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，每一位是被加數(shù)、加數(shù)被加數(shù)、加數(shù)和低位的和低位的進(jìn)位進(jìn)位三個(gè)數(shù)的相加。三個(gè)數(shù)的相加。404 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制

30、二進(jìn)制加法加法實(shí)例實(shí)例2例例2：10001111B和和10110101B相加相加 10111111 進(jìn)位進(jìn)位 10110101 被加數(shù)被加數(shù)+ 10001111 加數(shù)加數(shù) 101000100 和和結(jié)論：結(jié)論：兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，每一位是兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，每一位是被加數(shù)、加數(shù)被加數(shù)、加數(shù)和低位的和低位的進(jìn)位進(jìn)位三個(gè)數(shù)的相加。三個(gè)數(shù)的相加。414 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制減法二進(jìn)制減法運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0-0=01-1=01-0=10-1=1(產(chǎn)生了借位產(chǎn)生了借位1)424 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制二進(jìn)制減法減法實(shí)例實(shí)例1例例1：1101

31、1B和和1101B相減相減0 1010 1 1 借位后的被減數(shù)借位后的被減數(shù)1 1 0 1 1 被減數(shù)被減數(shù)0 1 1 0 1 減數(shù)減數(shù) 1 1 1 0 差差結(jié)論：結(jié)論：兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，每一位是兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，每一位是被減數(shù)、減數(shù)被減數(shù)、減數(shù)和低位的和低位的借位借位三個(gè)數(shù)的相減。三個(gè)數(shù)的相減。首先首先求被減數(shù)與借位的差，求被減數(shù)與借位的差，再再用這個(gè)差當(dāng)作被減數(shù)，用這個(gè)差當(dāng)作被減數(shù)，從中減去減數(shù)。從中減去減數(shù)。434 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制二進(jìn)制減法減法實(shí)例實(shí)例2例例2：11000100B和和00100101B相減相減 1 0 1 1 1 1 0 1 1

32、0 借位后的被減數(shù)借位后的被減數(shù) 1 1 0 0 0 1 0 0 被減數(shù)被減數(shù) 0 0 1 0 0 1 0 1 減數(shù)減數(shù) 1 0 0 1 1 1 1 1 差差444 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算u二進(jìn)制乘法（邊乘、邊加的方法）二進(jìn)制乘法（邊乘、邊加的方法）運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：00=011=110=001=0454 二進(jìn)制運(yùn)算例例1：1111B和和11011B相乘相乘 1111 被乘數(shù)被乘數(shù) 1101 乘數(shù)乘數(shù) 1111 第第1次部分積次部分積 0000 01111 第第2次部分積次部分積 1111 1001011 第第3次部分積次部分積 1111 11000011 第第4次部分

33、積次部分積結(jié)論：結(jié)論：從乘數(shù)的從乘數(shù)的低位低位開始，用開始，用乘乘數(shù)數(shù)的每一位分別的每一位分別去乘去乘被乘數(shù)被乘數(shù)，所，所得的各得的各中間結(jié)果中間結(jié)果的最低有效位與的最低有效位與相應(yīng)的乘數(shù)位對(duì)相應(yīng)的乘數(shù)位對(duì)齊，最后把這些齊，最后把這些中間結(jié)果同時(shí)中間結(jié)果同時(shí)相相加加即得到最后乘即得到最后乘積。積。u二進(jìn)制乘法（邊乘、邊加的方法）二進(jìn)制乘法（邊乘、邊加的方法）464 二進(jìn)制運(yùn)算u二進(jìn)制除法：方法二進(jìn)制除法：方法1應(yīng)用乘法規(guī)則可實(shí)現(xiàn)除法運(yùn)算，從被除數(shù)最高位開應(yīng)用乘法規(guī)則可實(shí)現(xiàn)除法運(yùn)算，從被除數(shù)最高位開始，找到足以減去除數(shù)的位數(shù)得到商始，找到足以減去除數(shù)的位數(shù)得到商1，再?gòu)谋怀購(gòu)谋怀龜?shù)減去除數(shù)，

34、依次除下去數(shù)減去除數(shù)，依次除下去例如：例如：100011B除以除以101B 000111 商商除數(shù)除數(shù)101）100011 被除數(shù)被除數(shù) 101 111 余數(shù)余數(shù) 101 101 余數(shù)余數(shù) 101 0 余數(shù)余數(shù)474 二進(jìn)制運(yùn)算 u二進(jìn)制除法：方法二進(jìn)制除法：方法2余數(shù)余數(shù)(最初為被除數(shù)最初為被除數(shù))左移左移1位，減除數(shù)；余數(shù)大于等于位，減除數(shù)；余數(shù)大于等于除數(shù)，商為除數(shù)，商為1，否則商為，否則商為0.例如：例如：100011B除以除以101B 100011 被除數(shù)被除數(shù) 商商 100011 被除數(shù)左移一位被除數(shù)左移一位 101 減去除數(shù)，夠減商為減去除數(shù)，夠減商為 1 1111 余數(shù)余數(shù) 1

35、111 余數(shù)左移一位余數(shù)左移一位 101 減去除數(shù)，夠減商為減去除數(shù)，夠減商為 1 101 余數(shù)余數(shù) 101 余數(shù)左移一位余數(shù)左移一位 101 減去除數(shù)，夠減商為減去除數(shù)，夠減商為 1 0最高位最高位最低位最低位484 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)中，0和和1兩種取值表示的變量稱之為兩種取值表示的變量稱之為邏輯變量邏輯變量，代表所研究問題的兩種狀態(tài)或可能性。代表所研究問題的兩種狀態(tài)或可能性。3種邏輯運(yùn)算：種邏輯運(yùn)算：邏輯加法邏輯加法(或運(yùn)算或運(yùn)算)邏輯乘法邏輯乘法(與運(yùn)算與運(yùn)算)邏輯否定邏輯否定(非運(yùn)算非運(yùn)算)邏輯運(yùn)算只在對(duì)應(yīng)位之間進(jìn)行運(yùn)算邏輯運(yùn)算只在對(duì)應(yīng)位

36、之間進(jìn)行運(yùn)算494 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算u與運(yùn)算與運(yùn)算運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：00=011=110=001=0與運(yùn)算表示與運(yùn)算表示符號(hào)符號(hào)：“”或或“”或或“”結(jié)論：結(jié)論：只有參與運(yùn)算的邏輯變量都取指為只有參與運(yùn)算的邏輯變量都取指為1時(shí)，其時(shí)，其與運(yùn)算的結(jié)果才等于與運(yùn)算的結(jié)果才等于1。504 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算u或運(yùn)算或運(yùn)算運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：00=011=110=101=1或運(yùn)算表示或運(yùn)算表示符號(hào)符號(hào)：“+”或或 “”結(jié)論：結(jié)論：只要參與運(yùn)算的邏輯變量中有一個(gè)為只要參與運(yùn)算的邏輯變量中有一個(gè)為1，其，其或運(yùn)算的結(jié)果就為或運(yùn)算的結(jié)果就為1。

37、514 二進(jìn)制運(yùn)算n二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 u非運(yùn)算非運(yùn)算運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0=11=0非運(yùn)算又稱為邏輯否定。邏輯變量非運(yùn)算又稱為邏輯否定。邏輯變量上方加一橫線上方加一橫線表示。表示。524 二進(jìn)制運(yùn)算u異或運(yùn)算異或運(yùn)算運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0 0=01 1=00 1=11 0=1異或運(yùn)算表示符號(hào)異或運(yùn)算表示符號(hào) 結(jié)論：結(jié)論：參加運(yùn)算的兩個(gè)邏輯變量相參加運(yùn)算的兩個(gè)邏輯變量相同時(shí)，異或運(yùn)算的結(jié)果等于同時(shí)，異或運(yùn)算的結(jié)果等于0，當(dāng)兩，當(dāng)兩個(gè)邏輯變量不相同時(shí)，異或運(yùn)算的個(gè)邏輯變量不相同時(shí)，異或運(yùn)算的結(jié)果為結(jié)果為1。n二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算535 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示在計(jì)算機(jī)

38、中，用二進(jìn)制表示一個(gè)帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)有兩在計(jì)算機(jī)中，用二進(jìn)制表示一個(gè)帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)有兩種方法，即種方法，即定點(diǎn)定點(diǎn)表示和表示和浮點(diǎn)浮點(diǎn)表示。表示。相應(yīng)地，計(jì)算機(jī)按數(shù)的表示方法不同也可以分為定相應(yīng)地，計(jì)算機(jī)按數(shù)的表示方法不同也可以分為定點(diǎn)計(jì)算機(jī)和浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)兩大類。點(diǎn)計(jì)算機(jī)和浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)兩大類。所謂所謂定點(diǎn)定點(diǎn)表示，就是小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是表示，就是小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是固定固定的；的；所謂所謂浮點(diǎn)浮點(diǎn)表示，就是小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是表示，就是小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是浮動(dòng)浮動(dòng)的。的。545 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的某個(gè)位置，即小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的某個(gè)位置，即階碼是固階碼是固定值定值。計(jì)算機(jī)中

39、沒有專門表示小數(shù)點(diǎn)的位，小數(shù)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)中沒有專門表示小數(shù)點(diǎn)的位，小數(shù)點(diǎn)的位置是的位置是約定約定的。的。任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可表示為：純小數(shù)或純整數(shù)與一任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可表示為：純小數(shù)或純整數(shù)與一個(gè)個(gè)2的整數(shù)次冪的乘積，即：的整數(shù)次冪的乘積，即：S 數(shù)數(shù)N的的尾數(shù)尾數(shù)，表示了數(shù)，表示了數(shù)N的全部有效數(shù)字的全部有效數(shù)字P 數(shù)數(shù)N的的階碼階碼，確定了小數(shù)點(diǎn)的位置，確定了小數(shù)點(diǎn)的位置2 階碼的階碼的底底n定點(diǎn)表示定點(diǎn)表示(Fixed Point Number)S2555 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示如假定如假定P=0，且尾數(shù)，且尾數(shù)S為純小數(shù)時(shí)，這時(shí)定點(diǎn)數(shù)只能表示小數(shù)。為純小數(shù)時(shí)，這時(shí)定點(diǎn)數(shù)只能表示小數(shù)。定點(diǎn)數(shù)的兩

40、種表示法，在計(jì)算機(jī)中均有采用。究竟采定點(diǎn)數(shù)的兩種表示法，在計(jì)算機(jī)中均有采用。究竟采用哪種方法，均是事先約定的。如用純小數(shù)進(jìn)行計(jì)算用哪種方法，均是事先約定的。如用純小數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，其運(yùn)算結(jié)果要用適當(dāng)?shù)谋壤蜃觼?lái)折算成真實(shí)值。時(shí)，其運(yùn)算結(jié)果要用適當(dāng)?shù)谋壤蜃觼?lái)折算成真實(shí)值。n定點(diǎn)表示定點(diǎn)表示(Fixed Point Number)如假定如假定P=0，且尾數(shù)，且尾數(shù)S為純整數(shù)時(shí)，這時(shí)定點(diǎn)數(shù)只能表示整數(shù)。為純整數(shù)時(shí)，這時(shí)定點(diǎn)數(shù)只能表示整數(shù)。符號(hào)尾數(shù)符號(hào)尾數(shù)565 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示計(jì)算機(jī)中，數(shù)的正負(fù)是用計(jì)算機(jī)中，數(shù)的正負(fù)是用0(正正)和和1(負(fù)負(fù))來(lái)表示。來(lái)表示。無(wú)符號(hào)時(shí)，無(wú)符號(hào)時(shí)，000000001

41、1111111,即即0255；有符號(hào)時(shí)，有符號(hào)時(shí)，-1111111+1111111，即，即-127+127.n定點(diǎn)表示定點(diǎn)表示(Fixed Point Number)例如：例如：8位二進(jìn)制數(shù)，最左邊第位二進(jìn)制數(shù)，最左邊第1位表示符號(hào)位表示符號(hào)(稱為符號(hào)位稱為符號(hào)位)。 其余其余7位可用來(lái)表示尾數(shù)。位可用來(lái)表示尾數(shù)。定點(diǎn)純整數(shù)表示范圍：定點(diǎn)純整數(shù)表示范圍：575 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示定點(diǎn)純小數(shù)定點(diǎn)純小數(shù)表示范圍：表示范圍：結(jié)論：結(jié)論：定點(diǎn)數(shù)表示法簡(jiǎn)單直觀，但是數(shù)值表示的范定點(diǎn)數(shù)表示法簡(jiǎn)單直觀，但是數(shù)值表示的范圍太小，運(yùn)算時(shí)容易產(chǎn)生溢出。圍太小，運(yùn)算時(shí)容易產(chǎn)生溢出。n定點(diǎn)表示定點(diǎn)表示(Fixed P

42、oint Number)nn2120.000001 0.11111n-1個(gè)個(gè)0N位位585 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)數(shù)：浮點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)的位置可以變動(dòng)，即小數(shù)點(diǎn)的位置可以變動(dòng)，即階碼可以取不階碼可以取不同的值同的值。浮點(diǎn)表示法類似于十進(jìn)制中的科學(xué)記數(shù)法。浮點(diǎn)表示法類似于十進(jìn)制中的科學(xué)記數(shù)法。計(jì)算機(jī)中表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，要分為計(jì)算機(jī)中表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，要分為階碼和尾數(shù)階碼和尾數(shù)兩個(gè)兩個(gè)部分來(lái)表示。部分來(lái)表示。n浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)表示(Floating Point Number)階碼階碼P：二進(jìn)制整數(shù)表示，可為正數(shù)和負(fù)數(shù)，二進(jìn)制整數(shù)表示，可為正數(shù)和負(fù)數(shù)，Pf表示階碼符號(hào)；表示階碼符號(hào)；尾數(shù)尾數(shù)S：二進(jìn)制表示，可為

43、正數(shù)和負(fù)數(shù)，二進(jìn)制表示，可為正數(shù)和負(fù)數(shù)，Sf表示尾數(shù)符號(hào)。表示尾數(shù)符號(hào)。S2Pf階碼Sf尾數(shù)階碼符號(hào)階碼符號(hào)尾數(shù)符號(hào)尾數(shù)符號(hào)595 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)數(shù)可以表示成多種形式：浮點(diǎn)數(shù)可以表示成多種形式：0.11026=1.1025=0.00011029為了不丟失有效數(shù)字，提高運(yùn)算精度，采用二進(jìn)制為了不丟失有效數(shù)字，提高運(yùn)算精度，采用二進(jìn)制浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)。浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)。n浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)表示(Floating Point Number)浮點(diǎn)規(guī)格化：尾數(shù)浮點(diǎn)規(guī)格化：尾數(shù)S的絕對(duì)值小于的絕對(duì)值小于1而大于或等于而大于或等于1/2，即，即小數(shù)點(diǎn)后面的一位必須是小數(shù)點(diǎn)后面的一位必須是1。S2pbbbbb21

44、. 0605 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示 n浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)表示(Floating Point Number)浮點(diǎn)表示和定點(diǎn)表示相比，浮點(diǎn)表示和定點(diǎn)表示相比，多了一個(gè)階碼部分。多了一個(gè)階碼部分。浮點(diǎn)表示范圍（浮點(diǎn)表示范圍（m位階碼，位階碼，n位尾數(shù)）：位尾數(shù)）：例：二進(jìn)制數(shù)例：二進(jìn)制數(shù)+1011.101，可寫成，可寫成2+1000.1011101(相相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)11.625)，其浮點(diǎn)數(shù)表示為，其浮點(diǎn)數(shù)表示為)21 (222)12()12(nnmm階碼最大值階碼最大值階碼最小值階碼最小值616 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)與真值機(jī)器數(shù)與真值機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)：數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中連同數(shù)碼化的符號(hào)位一起表示

45、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中連同數(shù)碼化的符號(hào)位一起表示的編碼數(shù)。的編碼數(shù)。符號(hào)數(shù)碼化：符號(hào)數(shù)碼化：將符號(hào)用將符號(hào)用“0正正1負(fù)負(fù)”表示，并以二進(jìn)制表示，并以二進(jìn)制數(shù)的最高位數(shù)的最高位(D7位位)作為符號(hào)位。作為符號(hào)位。符號(hào)位符號(hào)位真值：真值：把把機(jī)器數(shù)實(shí)際代表的數(shù)機(jī)器數(shù)實(shí)際代表的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值。稱為機(jī)器數(shù)的真值。626 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法D7作為作為符號(hào)位符號(hào)位(0正正1負(fù)負(fù))，D6D0位為原來(lái)的位為原來(lái)的二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)值位數(shù)值位。例例1：正數(shù)正數(shù)X=+105的原碼表示：的原碼表示：u原碼原碼例例2：負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)X=-105的原碼表示：的原碼表示：X原原=1 1

46、101001636 帶符號(hào)數(shù)的表示方法例例3：0的原碼表示為：的原碼表示為：+0原原=0 0000000-0原原 =1 00000008位二進(jìn)制，原碼表示范圍為：位二進(jìn)制，原碼表示范圍為：FFH7FH（+127-127)16位原碼數(shù)的數(shù)值范圍為：位原碼數(shù)的數(shù)值范圍為：FFFFH7FFFH（-3276732767）結(jié)論：結(jié)論：原碼表示簡(jiǎn)單易懂，與真值的轉(zhuǎn)換很方便。原碼表示簡(jiǎn)單易懂，與真值的轉(zhuǎn)換很方便。但在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)比較麻煩。但在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)比較麻煩。n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u原碼原碼646 帶符號(hào)數(shù)的表示方法正數(shù)的反碼：正數(shù)的反碼：表示與其原碼相同，即

47、符號(hào)位用表示與其原碼相同，即符號(hào)位用“0”表表示示正，數(shù)字位正，數(shù)字位為為數(shù)值本身。數(shù)值本身。例：例：n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u反碼反碼656 帶符號(hào)數(shù)的表示方法 負(fù)數(shù)的反碼：負(fù)數(shù)的反碼：將它的將它的正數(shù)按位正數(shù)按位(包括符號(hào)位包括符號(hào)位)取反取反形成的。形成的。例：例：n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u反碼反碼666 帶符號(hào)數(shù)的表示方法l“0”的反碼的反碼有有兩種兩種表示法表示法： 00000000表示表示“+0”，11111111表示表示“-0”.l8位二進(jìn)制反碼的位二進(jìn)制反碼的數(shù)值范圍：數(shù)值范圍： +(127)D-(127)Dl一個(gè)一個(gè)帶符號(hào)數(shù)帶符號(hào)數(shù)

48、用反碼表示時(shí)用反碼表示時(shí)，最高最高位為位為符號(hào)位。符號(hào)位。n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u反碼總結(jié)反碼總結(jié)676 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）同一加法電路即可實(shí)現(xiàn)同一加法電路即可實(shí)現(xiàn)有有符號(hào)數(shù)的相加符號(hào)數(shù)的相加，也可實(shí)現(xiàn)也可實(shí)現(xiàn)無(wú)無(wú)符號(hào)數(shù)的相加符號(hào)數(shù)的相加，且可通過加法來(lái)實(shí)現(xiàn)且可通過加法來(lái)實(shí)現(xiàn)減法減法運(yùn)算運(yùn)算簡(jiǎn)化邏輯運(yùn)算，提高速度，降低成本簡(jiǎn)化邏輯運(yùn)算，提高速度，降低成本686 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法例：例：假設(shè)目前正確時(shí)間為假設(shè)目前正確時(shí)間為

49、6點(diǎn)整，有一鐘表停在點(diǎn)整，有一鐘表停在10點(diǎn)點(diǎn)整，如何校準(zhǔn)？整，如何校準(zhǔn)？逆時(shí)針撥逆時(shí)針撥4格，格，即即10-4=6順時(shí)針撥順時(shí)針撥8格，格，到到12點(diǎn)后從點(diǎn)后從0開始重新計(jì)時(shí)，開始重新計(jì)時(shí)， 即即10+8=12(自動(dòng)丟失自動(dòng)丟失)+6=6模：模：循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù)循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中所表示的最大數(shù) (-4)與與(+8)對(duì)模對(duì)模12互為補(bǔ)數(shù)，同余數(shù)互為補(bǔ)數(shù)，同余數(shù)結(jié)論：結(jié)論：對(duì)于某一確定的模對(duì)于某一確定的模(12)，某數(shù)，某數(shù)(10)減去絕對(duì)值小于模的另一個(gè)數(shù)減去絕對(duì)值小于模的另一個(gè)數(shù)(4)，總可以用某數(shù)總可以用某數(shù)(10)加上加上“另一數(shù)的負(fù)數(shù)另一數(shù)的負(fù)數(shù)(-4)與其模與其模(12)之和

50、之和(8)”(即補(bǔ)數(shù)即補(bǔ)數(shù))來(lái)代替。來(lái)代替。696 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法例：例：64-10=64+(-10)=64+256-10=64+246 =256+54=54u補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）字長(zhǎng)為字長(zhǎng)為8位的二進(jìn)制數(shù)制中，位的二進(jìn)制數(shù)制中，模模為為28=256D 0100 00000000 1010 0011 0110 6410 54 0100 00001111 0110 10011 0110 64 246 54結(jié)論：結(jié)論： (-10)與與(+246)對(duì)模對(duì)模256互為補(bǔ)數(shù)互為補(bǔ)數(shù)，同余數(shù)同余數(shù)； 246D=1111

51、0110B就是就是(-10)的的補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示表示； 負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)表示為它的表示為它的補(bǔ)碼補(bǔ)碼，減法減法轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為加法加法。自動(dòng)丟失自動(dòng)丟失706 帶符號(hào)數(shù)的表示方法正數(shù)的補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼：與其原碼相同，即符號(hào)位用與其原碼相同，即符號(hào)位用“0”表示表示正，正，數(shù)字位數(shù)字位為為數(shù)值本身。數(shù)值本身。例：例：n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）716 帶符號(hào)數(shù)的表示方法負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：反碼加反碼加1，連同符號(hào)位，按位取反再加，連同符號(hào)位，按位取反再加1。例：例：n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼

52、表示法）補(bǔ)碼（微機(jī)中采用補(bǔ)碼表示法）726 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u補(bǔ)碼結(jié)論補(bǔ)碼結(jié)論+0補(bǔ)補(bǔ)=-0補(bǔ)補(bǔ)=000000008位補(bǔ)碼數(shù)范圍：位補(bǔ)碼數(shù)范圍：-128+127（80H7FH）16位位補(bǔ)碼數(shù)的范圍：補(bǔ)碼數(shù)的范圍：8000H7FFFH（-3276832767）一個(gè)補(bǔ)碼數(shù)，若一個(gè)補(bǔ)碼數(shù)，若最高位為最高位為0，則該數(shù)即，則該數(shù)即為此數(shù)的絕為此數(shù)的絕對(duì)值對(duì)值；若；若最高位為最高位為1，則其，則其補(bǔ)數(shù)補(bǔ)數(shù)為該數(shù)的為該數(shù)的絕對(duì)值絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)最小的負(fù)數(shù)10000000B(-128D)例：例：X補(bǔ)補(bǔ)=10011011B表示一個(gè)負(fù)數(shù)表示一個(gè)負(fù)數(shù) 將將00110

53、11按位取反后，再加按位取反后，再加1，得到，得到1100101 X=-1100101=-101D736 帶符號(hào)數(shù)的表示方法補(bǔ)碼數(shù)補(bǔ)碼數(shù)80H和和8000H的最高位既代表了符號(hào)為的最高位既代表了符號(hào)為負(fù)負(fù)又代表了數(shù)值為又代表了數(shù)值為11個(gè)二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)的符號(hào)位個(gè)二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)的符號(hào)位向左擴(kuò)展向左擴(kuò)展若干位后，所若干位后，所得到的補(bǔ)碼數(shù)的得到的補(bǔ)碼數(shù)的真值不變真值不變 如：如：68補(bǔ)補(bǔ)=44H字節(jié)，字節(jié)， 68補(bǔ)補(bǔ)=0044H字字 -68補(bǔ)補(bǔ)= BCH 字節(jié)，字節(jié)， -68補(bǔ)補(bǔ)= FFBCH字字微機(jī)中，符號(hào)數(shù)用微機(jī)中，符號(hào)數(shù)用補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示！表示！n機(jī)器數(shù)的種類和表示方法機(jī)器數(shù)的種類和表示方法u補(bǔ)碼結(jié)

54、論補(bǔ)碼結(jié)論746 帶符號(hào)數(shù)的表示方法 n補(bǔ)碼的加法運(yùn)算補(bǔ)碼的加法運(yùn)算符號(hào)位與數(shù)字位符號(hào)位與數(shù)字位一起一起參加運(yùn)算參加運(yùn)算，運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果也是補(bǔ)碼結(jié)果也是補(bǔ)碼；X補(bǔ)補(bǔ)+Y補(bǔ)補(bǔ)=(2n+X)+(2n+Y) =2n+(X+Y) =X+Y補(bǔ)補(bǔ) 結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)補(bǔ)碼之和，等于兩數(shù)和的補(bǔ)碼。兩數(shù)補(bǔ)碼之和，等于兩數(shù)和的補(bǔ)碼。n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算756 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n補(bǔ)碼的加法運(yùn)算補(bǔ)碼的加法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=01000000， Y補(bǔ)補(bǔ)=00001000例例1：X=+1000000，Y=+0001000，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。 X補(bǔ)補(bǔ)=0100 0000) Y補(bǔ)補(bǔ)=

55、0000 1000 X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ)=0100 1000 64+) +8 72結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)兩數(shù)和為正和為正，正數(shù)的補(bǔ)碼等于原碼，即正數(shù)的補(bǔ)碼等于原碼，即： X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ)=X+Y原原=01001000，真值為真值為+72。 766 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n補(bǔ)碼的加法運(yùn)算補(bǔ)碼的加法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算 解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=0 0000111 ， Y補(bǔ)補(bǔ)=1 1101101例例2：X=+0000111，Y=-0010011，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。 X補(bǔ)補(bǔ)=0000 0111) Y補(bǔ)補(bǔ)=1110 1101 X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ)=1111 0100 +7+) -19 -12結(jié)論：結(jié)論：

56、兩數(shù)兩數(shù)和為負(fù)和為負(fù)，將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼還原為原碼，即將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼還原為原碼，即： X+Y原原=(X+Y)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)=10001100，真值為，真值為-12。 776 帶符號(hào)數(shù)的表示方法解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=1 1100111 ， Y補(bǔ)補(bǔ)=1 1111010例例2：X=-0011001，Y=-0000110，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之和。 X補(bǔ)補(bǔ)= 1110 0111) Y補(bǔ)補(bǔ)= 1111 1010 X補(bǔ)補(bǔ)+ Y補(bǔ)補(bǔ)=1 1110 0001 -25+) -6 -31結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)兩數(shù)和為負(fù)和為負(fù)，將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼還原為原碼，即將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼還原為原碼，即： X+Y原原=(X+Y)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)=1001111

57、1，真值為真值為-31。 自動(dòng)丟失n補(bǔ)碼的加法運(yùn)算補(bǔ)碼的加法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算786 帶符號(hào)數(shù)的表示方法 n補(bǔ)碼的減法運(yùn)算補(bǔ)碼的減法運(yùn)算兩數(shù)補(bǔ)碼之差，等于兩數(shù)差的補(bǔ)碼。兩數(shù)補(bǔ)碼之差，等于兩數(shù)差的補(bǔ)碼。X補(bǔ)補(bǔ)+Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)+-Y補(bǔ)補(bǔ) = (2n+X)+2n+(-Y) =2n+(X-Y) =X-Y補(bǔ)補(bǔ) 結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)補(bǔ)碼之差，等于兩數(shù)差的補(bǔ)碼。兩數(shù)補(bǔ)碼之差，等于兩數(shù)差的補(bǔ)碼。n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算796 帶符號(hào)數(shù)的表示方法解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=0 1000000 ， -Y補(bǔ)補(bǔ)=1 1111000例例1：X=+1000000，Y=+0001000，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。 X補(bǔ)

58、補(bǔ)= 0100 0000) -Y補(bǔ)補(bǔ)= 1111 1000 X補(bǔ)補(bǔ)+ -Y補(bǔ)補(bǔ)=1 0011 1000 +64-) +8 +56結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)兩數(shù)差為正差為正，正數(shù)的補(bǔ)碼等于原碼正數(shù)的補(bǔ)碼等于原碼，即即： X-Y補(bǔ)補(bǔ)=X-Y原原=00111000，真值為真值為+56。 自動(dòng)丟失n補(bǔ)碼的減法運(yùn)算補(bǔ)碼的減法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算806 帶符號(hào)數(shù)的表示方法解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=0 0000111 ， -Y補(bǔ)補(bǔ)=0 0010011例例2：X=+0000111，Y=-0010011，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。 X補(bǔ)補(bǔ)= 0000 0111) -Y補(bǔ)補(bǔ)= 0001 0011 X補(bǔ)補(bǔ)+ -Y補(bǔ)補(bǔ)

59、= 0001 1010 +7-) -19 +26結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)兩數(shù)差為正差為正，正數(shù)的補(bǔ)碼為原碼正數(shù)的補(bǔ)碼為原碼，即即： X-Y原原= X-Y補(bǔ)補(bǔ)=00011010，真值為真值為+26。 n補(bǔ)碼的減法運(yùn)算補(bǔ)碼的減法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算816 帶符號(hào)數(shù)的表示方法 解：解：X補(bǔ)補(bǔ)=1 1100111 ， -Y補(bǔ)補(bǔ)=0 0000110例例3：X=-0011001，Y=-0000110，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。，求兩數(shù)的補(bǔ)碼之差。 X補(bǔ)補(bǔ)= 1110 0111) -Y補(bǔ)補(bǔ)= 0000 0110 X補(bǔ)補(bǔ)+ -Y補(bǔ)補(bǔ)= 1110 1101 -25-) -6 -19結(jié)論：結(jié)論：兩數(shù)兩數(shù)差為負(fù)差為負(fù)，將負(fù)數(shù)

60、的補(bǔ)碼還原為原碼將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼還原為原碼，即即： X-Y原原= (X-Y)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)=10010011，真值為真值為-19。 n補(bǔ)碼的減法運(yùn)算補(bǔ)碼的減法運(yùn)算n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算826 帶符號(hào)數(shù)的表示方法n補(bǔ)碼的運(yùn)算補(bǔ)碼的運(yùn)算帶符號(hào)數(shù)字長(zhǎng)為帶符號(hào)數(shù)字長(zhǎng)為n，最高位表示符號(hào)，其余，最高位表示符號(hào)，其余n-1位表示數(shù)位表示數(shù)值，值，補(bǔ)碼運(yùn)算范圍補(bǔ)碼運(yùn)算范圍為為-2n-1+2n-1-1,如運(yùn)算結(jié)果超出此范如運(yùn)算結(jié)果超出此范圍，稱補(bǔ)碼溢出圍，稱補(bǔ)碼溢出(簡(jiǎn)稱溢出簡(jiǎn)稱溢出)。溢出時(shí)，將造成運(yùn)算錯(cuò)誤。溢出時(shí)，將造成運(yùn)算錯(cuò)誤。溢出：指帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼運(yùn)算溢出。溢出：指帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼運(yùn)算溢出。字長(zhǎng)字長(zhǎng)n=8，二進(jìn)制