原碼補(bǔ)碼教案(共3頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上數(shù)的機(jī)器碼表示 數(shù)學(xué)與信息技術(shù)系 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) * 2006*一、教學(xué)目標(biāo)：掌握各種機(jī)器碼的表示二、教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)器碼表示三、教學(xué)形式：課堂教學(xué)四、教學(xué)過(guò)程：教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、 導(dǎo)入新課:提問(wèn)：上節(jié)課我們講了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)是如何表示的？（用0跟1表示）（對(duì)學(xué)生的回答給予評(píng)價(jià)）那么，在計(jì)算機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作時(shí)，符號(hào)位如何表示呢，是否也同數(shù)值位一起參加運(yùn)算操作呢？為了妥善處理好這些問(wèn)題，就產(chǎn)生了把符號(hào)位和數(shù)值位一起編碼來(lái)表示相應(yīng)的數(shù)的表示方法，如原碼、補(bǔ)碼、反碼等。為了區(qū)別一般書寫表示的數(shù)和機(jī)器中這些編碼表示的數(shù)，通

2、常將前者稱為真值；后者稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼。那么機(jī)器碼該如何表示呢，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。今天給大家講原碼和補(bǔ)碼，剩下的反碼和移碼就留到下節(jié)課講。二、 新課：1、 原碼表示法：若定點(diǎn)小數(shù)的原碼形式為0。12n,則原碼表示的定義是：原 10 11|01式中原是機(jī)器數(shù)，是真值。例如，+0.1001,則原0.1001-0.1001,則原1.1001對(duì)于0，原碼機(jī)器中往往有“+0”、“-0”之分，故有兩種形式：+0原=0.000.0-0原=1.000.0 若定點(diǎn)整數(shù)的原碼形式為012n,則原碼表示的定義是：原 2n0 2n2n|02n例如，+1001,則原01001-1001,則原11001過(guò)度：

3、采用原碼表示法簡(jiǎn)單易懂，但它的最大缺點(diǎn)是加法運(yùn)算復(fù)雜。這是因?yàn)?，?dāng)兩數(shù)相加時(shí)，如果是同號(hào)則數(shù)值相加；如果是異號(hào)，則要進(jìn)行減法。而在進(jìn)行減法時(shí)還要比較絕對(duì)值的大小，然后大數(shù)減去小數(shù)，最后還要給結(jié)果選擇符號(hào)。為了解決這些矛盾，人們找到了補(bǔ)碼表示法。2、 補(bǔ)碼的表示法：我們先以鐘表對(duì)時(shí)為例說(shuō)明補(bǔ)碼的概念。假設(shè)現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為4點(diǎn)正； 而有一只表已經(jīng)7點(diǎn)了，為了校準(zhǔn)時(shí)間，可以采用兩種方法：一是將時(shí)針退 7-4=3 格；一是將時(shí)針向前撥12-3=9格。這兩種方法都能對(duì)準(zhǔn)到4點(diǎn)，由此可以看出，減3和加9是等價(jià)的，就是說(shuō)9是(-3)對(duì)12的補(bǔ)碼，可以用數(shù)學(xué)公式表示： -3+9（mod12） mod12的意思

4、就是12模數(shù)，這個(gè)“?！北硎颈粊G掉的數(shù)值。上式在數(shù)學(xué)上稱為同余式。上例中其所以7-3和7+9(mod12)等價(jià)，原因就是表指針超過(guò)12時(shí)，將12自動(dòng)丟掉，最后得到16-12=4。從這里可以得到一個(gè)啟示，就是負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，可以把減法轉(zhuǎn)化為加法。這樣，在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)起來(lái)就比較方便。若定點(diǎn)小數(shù)補(bǔ)碼形式為0.12n,則補(bǔ)碼表示的定義是：補(bǔ) 10 22|01（mod 2）例如，+0.1011,則補(bǔ)0.1011-0.1011,則補(bǔ)10+10.0000-0.10111.0101這里需要同學(xué)們注意一下，剛剛我們說(shuō)0在原碼中有正、負(fù)之分，哪補(bǔ)碼中的0呢？是否也一樣？ 這里要大家注意的就是補(bǔ)碼只有一種形式，它

5、與原碼是不相同的。 對(duì)于0，0補(bǔ)0補(bǔ)0.0000            (mod 2) 注意，0的補(bǔ)碼表示只有一種形式。 對(duì)定點(diǎn)整數(shù),補(bǔ)碼表示的定義是：補(bǔ) 2n0 2n+1+2n+1-|02n(mod 2n1)采用補(bǔ)碼表示法進(jìn)行減法運(yùn)算就比原碼方便得多了。因?yàn)椴徽摂?shù)是正還是負(fù),機(jī)器總是做加法,減法運(yùn)算可變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算。但根據(jù)補(bǔ)碼定義,求負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼要從2減去|x|。為了用加法代替減法,結(jié)果還得在求補(bǔ)碼時(shí)作一次減法,這顯然是不方便的。但反碼表示法可以解決負(fù)數(shù)的求補(bǔ)問(wèn)題。不過(guò)由于時(shí)間關(guān)系，反碼就留到下次課和移碼一起講解，這節(jié)課的主要內(nèi)容就講到這里。現(xiàn)在同學(xué)們回顧一下我們這節(jié)課所講的內(nèi)容：1、原碼表示法（注意0在原碼中是有正負(fù)之分）2、補(bǔ)碼表示法（0在補(bǔ)碼中只有一種形式）小結(jié)：這節(jié)課我們講了原碼和補(bǔ)碼，由于補(bǔ)碼表示對(duì)加減法運(yùn)算十分方便，因此目前機(jī)器中廣泛采用補(bǔ)碼表示法。在這類機(jī)器中，數(shù)用補(bǔ)碼表示，補(bǔ)碼存儲(chǔ)，補(bǔ)碼運(yùn)算。但也有些機(jī)器，數(shù)用原碼進(jìn)行存儲(chǔ)和傳送，運(yùn)算時(shí)改用補(bǔ)碼。還有些機(jī)器在