《计算机组成原理》课件主要探讨了数值数据在计算机中的表示方法,包括符号的表示、小数点的处理以及不同的编码方式。以下是该课件中涉及的重要知识点:
1. 符号表示:
计算机中,数字的符号通常用二进制的0和1来表示,即+对应0,-对应1。为了区分数字的真实值(真值)和在计算机内存中的存储形式(机器数),引入了符号位。机器数有多种编码方式,包括原码、补码、反码和移码。
2. 定点表示法:
- 定点表示法规定小数点的位置是固定的,不再在数据中显示小数点。根据小数点的位置,可以分为定点小数和定点整数。
- 定点小数:小数点位于最低有效位(D0)和次低位(D1)之间,表示的数值范围为0到1-2-n,其中n为位数。
- 定点整数:小数点位于最右边,数值范围为0到2^n-1。
3. 尾数表示:
尾数是数值的绝对值部分,可以是整数或小数。课程中提到了不同进制间的转换,如二进制与十进制、二进制与十六进制、十进制与十六进制的转换。
4. 原码:
- 定点整数的原码,最高位表示符号,其余位表示数值的绝对值。例如,8位机中,+1001101B的原码为01001101,-1001101B的原码为11001101。
- 定点小数的原码,小数点前的1代表负数,0代表正数,如+0.1001B的原码为01001,-0.1001B的原码为11001。
5. 原码的特点:
- 零有两种表示形式:+0的原码为全0,-0的原码为全1,除了最高位。
- 数据范围受限,如n+1位定点整数范围为2n-1到-(2n-1),n+1位定点小数范围为1-2-n到-1+2-n。
- 原码的优点是转换简单,乘法运算方便。
- 缺点是加减运算不便,需要处理符号和绝对值比较。
6. 反码:
- 反码是原码除了符号位外其他位按位取反,用于表示负数。正数的反码与原码相同,负数的反码是原码除符号位外的取反。
以上就是《计算机组成原理》课件中的核心内容,涵盖了数值数据在计算机内部的表示方式和处理规则,对于理解计算机如何存储和处理数值至关重要。