微机原理——数制与编码

"微机原理——数制与编码" 微机原理中，数制与编码是一个关键概念。数制是计数的一种制度（规则），不同的进制之间本质是相同的，只是数码的个数不同，进位的基数不同。计算机内部使用的是二进制数值或编码，不论是数值、字符、图形、图像、声音等，任何信息数据在计算机内部均是用 0 和 1 表示。 在微机原理中，进制相关概念包括进制基、数据位、尾缀英语单词、二进制、八进制、十进制、十六进制等。其中，十六进制数在汇编语言中如果以字母 A-F 开头，必须在其前加先导 0。 计算机中的二进制表示可以分为三种：定点小数的表示、整数的表示和浮点数的表示。其中，浮点数的表示可以用 N=RE×M 表示，其中 N 是浮点数，R 是基数，E 是指数，M 是尾数。 二进制编码是一个重要的概念，其中包括 BCD 码、ASCII 码等。BCD 码是一种用二进制编码的十进制数，又称二—十进制数。它用 4 位二进制数表示一个十进制数码。压缩的 BCD 码用 4 位二进制数表示一个十进制数位，整个十进制数形成一个顺序的以 4 位为一组成的数串。非压缩的 BCD 码以 8 位为一组表示一个十进制数位，8 位中的低 4 位表示 8421 的 BCD 码，而高 4 位没有意义。 ASCII 码是另一种重要的编码方式，使用 7 位二进制进行编码，占一个字节，最高位为 0。ASCII 码有一些特殊的非压缩 BCD 码，例如，‘0’-‘9’ 的 ASCII 码是一种特殊的非压缩 BCD 码。 有符号二进制数的表示及运算是微机原理中另一个重要概念。机器数是机器中数的表示形式，真值是机器数所代表的实际数值。有符号二进制数的表示方式有三种：原码、反码和补码。原码的缺点是 0 的表示不唯一，加减运算不方便。反码是对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码，但 0 的表示不唯一。补码是微机原理中最常用的表示方式，它的设计目的是使符号位能与有效值部分一起参加运算，从而简化运算规则，使减法运算转换为加法运算，进一步简化计算机中运算器的线路设计。