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文檔簡介
計算機組成原理
計算機組成原理
第2章
第2章
運算基礎——
數值的機器級表示
計算機組成原理
分第2章
第2章運算基礎——
數值的機器級表示
本章要點
本章是本課程的主要內容之一,論述電子數字計
算機的運算基礎,包括數制、機器數與真值—
帶符號數與不帶符號數的表示、定點數與浮點數表示
、字符與字符串的表示、漢字編碼和校驗碼等6部分
內容。
計算機組成原理
第2章
第2章運算基礎一數值的機器級表示
2.1數制
2.2機器數與真值
2.3定點表示法與浮點表示法
2.4字符與字符串的表示
2.5漢字編碼
2.6校驗碼
2.1數制
又稱進位計數制,任何一種進位計數制都包括兩個基本因素:
①基數——進位計數制中所用到的數碼的個數,可用R表示。
②位權——在進位計數制中,每個數碼處于某個數位上所代表的數
值,稱為“位權值”、“位權”或“權值”,簡稱“權”。位權是以
基數為底
的指數Ri的數值,指數的賽是數位的序號。
③R進制數的要點:
?基數為R,即采用R個數碼,0、1.......R-1;
?進位規(guī)則為逢R進一;
?第i個數位上的數碼所具有的位權為R)
?權展開式
一個R進制數N可以權展開式表示:
N=aRn-2+……aR1+aR°+3R1++aR-m
n-1n-29410n-14-m
=Ea.xR1
2.1.1十進制數制
?基數R為10,即數碼個數為10:0、1、2、....9
?計數時,逢十進一
?權展開式
例:5678可表示為:
5678=5000+600+70+8
=(5x103)+(6x102)+(7X101)+(8x10°)
10。、101、102和103分別對應于十進制中個位、十位、百位和千
位的“位權”;
整數的各位“位權”值是“基數”10的次嘉,n是自右至左白
“位數”。
例:56.78=56+0.78=50+6+0.7+0.08
=(5X101)+(6x10°)+(7x10-1)+(8X10-2)
小數的各位“位權”值是10的負m次哥,m是小數點右邊的位數。
任意一個十進制數可以寫成:
n21
S=k/OnT+kn_210+…???+^10+ko1O0+k/。.+
m
+km10
n-1
=£KiX10j
i=-tn
計算機組成原理
第2章
在十進制數制中,相鄰兩個數位之間總是相差10倍,即上一位(左
邊)數位總是下一位(右邊)數位的10倍。數位是按10的開幕自右至
左順序排列的。
2.1.2二進制數制
?基數R為2,即數碼個數為2:0、1
?計數時,逢二進一
?權展開式
例:十進制數0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
...用二進制數表示為:
0、1、10、11、100、101、110、111、1000、
1001、1010.1011、1100、1101、1110,...
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第2章
例:10101011=(1X27)+(0X26)+(1X25)+(0X24)+(1X23)
+(0X22)+(1X2D+(1X2°)=128+0+32+0+8+0+2+1
=17110
二進制整數的位權是2向,n是自右至左的位數;二進制小數的
位權為2的負m次哥2-m,m為小數點自左至右的位數。
任意一個二進制數可以寫成:
n1n2m
S=kn.12-+kn.22-+...+.21+k02°+k」24+...+k.m2-
n-1
=EKiX2Z
i=-m
在二進制數制中,相鄰兩個數位之間的位權值總相差兩倍,即上一
位(左邊)數位的位權值總是下一位(右邊)數位位權值的2倍,數
位是按2的升幕自右到左順序排列的。
■為了區(qū)分不同數制所表示的數,可以
①在數的右下角標上該數的“基數”;
例如:17110>101010112;
②在數的右邊再標上該數制的英文第一個字母;
例如:171D、10101011B;
十六進制數制用H;
八進制數制用0;
2.1.3十六進制數制
?基數R為16,即數碼個數為16,所用的數碼是:
阿拉伯數字:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,
英文字母:A、B、C、D、E、F,分別代表等值的十進制數
10到15。
十進制數:101112131415
十六進制數:ABCDEF
?計數時,逢十六進一
?權展開式
n1n211
S=knJn6-i-n+■/knJ6+…??i?+k.16u+kn16°+-ikd16+
n-1
mz
+k-m16="yKix16
i=-m
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―,一第2章
位權w為:16向
31
例:(109A)16=1O9AH=1x16+9x16+10x16°
?采用十六進制數制使數字表示簡短易記,是匯編語言程序設計中
應用最廣泛的數制,用機器碼編程時源程序都采用十六進制數制。
十六進制數制使用了數字和字母作為數碼,故稱為“字母數字數
制”。
2.1.4二進制數、十進制數、十六進制數之間
的轉換
1.非十進制數(R進制數)轉換為十進制數
?方法:根據R進制數的定義,把一個R進制數按位權展開相加,
即得對應的十進制數。
?二進制數轉換
二進制數按位權展開相加即可得到對應的十進制數。
例101101.1112=32+8+4+1+0.5+0.25+0.125=45.875
?十六進制數轉換
十六進制數按位權展開相加即可得到對應的十進制數。
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第2章
例2?5E5D7.A316=?10
解:E5D7.A316=(14X163)+(5X162)+(13X161)+
(7X16°)+(10X16-1)+(3X16-2)
=57344+1280+208+7+0.625+0.01171875
=58839.6367187510
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第2章
2,十進制數轉換為非十進制數(R進制數)
(1)十進制整數的轉換
轉換方法一除R取余:
將十進制數依次除以R,記下余數,所得之商再除以R,再記下
余數,直到商為零結束,然后依次收集余數,首次相除所得余數為
最低有效位(LSB),最后一次所得余數為最高有效位(MSB)。
R=2,十-----.二
R=16,十------十六
例2」17910=(?)2
解:
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第2章
2|179余數
2|891LSB
21441
2220
Pp
2r70
ri~r-
1
221
210
01MSB
)2
17910=10110011
例2?6390110)16
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16|3901余數
LSB
16|243iI
1310=D16
16|153jQ=3i6
0~MSB
151O=F16
390%=(F3D)16=F3DH
(2)十進制小數的轉換
轉換方法一乘R取整:
將R重復乘該十進制小數,記錄相乘后所得的“整數部分”
(稱為“溢出數”),把乘積值的小數部分再乘以R,直到乘積升
小數部分為零或一定位數結束,然后收集“溢出數”,把起始
出數作為小數點后的第一位(MSB),再順次記錄各溢出數,
例2?30.9162510=(?)2
解:
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第2章
0.90625
x2整數部分
1.812501—MSB
0.8125
x2
1.62501
0.625
x2
1.2501
0.25
x2
oTJo0
x2
1?01—LSB0.90625=0.11101
0.010
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第2章
0.91625
x2整數部分
~1.83250
1—MSB
0.83250
x2
1.665001
0.66500
x2
~1.33000-1
0.33000
X2
0.66000~0
x2
1.32000~1
0.320001
X2
0.640000
計算機組成原理
0.64000
x2
~~1.280001
0.28000
X2
~~0.560000—LSB
O.916251O=O.111O1O1O2
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)
例2?60.7812510=(16
0.78125
X16
12.5C16—MSB
0.5
X16
—亡6816—LSB
0.0
0.7812510=(0.C8)16=0.C8H
(3)整數和小數的轉換
一個十進制數包括整數和小數,則可將十進制數的整數部分和小數
部分按上述規(guī)則分別完成相應的轉換,然后再把整數部分和小數部分
組合起來即可。
?)2
例2?4179.9062510=(
=10110011.111012
(4)簡捷轉換法
方法:位權替換。
一般用于二進制轉換。
記住二進制數中一些關鍵位的位權值就可使轉換快速完成,特別
是對整數的轉換。
表2-12的正負n次嘉簡表
2°2122"202"2口引:;
1248163261128256512102-120481096
2T212T■2;2T
().50.250.1250.06250.()31250,0156250.00781250.00390625
例:17,o=()2
179中含有最大的位權是27=128,
179-128=51,51中含有的最大位權是25=32;
51-32=19,19中含有的最大位權是24=16;
19-16=3,3的二進制表示為
17910=101100112
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第2章
3.二進制數與十六進制數之間的轉換
(1)二一十六
轉換方法:
▼二進制數的整數部分從小數點開始向左按4位一組,位數不
夠補0,分成若干組;
▼小數部分從小數點開始向右按4位一組,位數不夠補0,也分
成若干組;
把每一組的4位二進制數代之以對應的十六進制的等值數字。
注意:不要忽略用字母(A、B、C、D、E、F)來表示相應的十六進
制數。
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(2)十六一二
轉換方法:
每位十六進制代碼用4位二進制數來代替。
注意:整數部分的最高有效位”1〃前面的若干個“0〃;
小數部分的最低有效位“廣后面的若干個“0〃;
無意義,在結果中可予舍去。
例2?98E.5116=10001110.010100012
例2?10175.4E16=000101110101.010011102
=101110101.01001112
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第2章
215二進制運算
1.加法運算規(guī)則——“逢2進1”
0+0=0
0+1=1+0=1
1+1=0進位1
1+1+1=1進位1
例:10101+11011=?
解:10101
+11011
工工工工
-110000
:.10101+11011=110000
2.減法規(guī)則——“借1當2”
0-0=0
1-0=1
1-1=0
0-1=1借位1
0-1-1=0借位1
例1100.00—110.11=?
解:110000
-110.11
11111__________
101.01
/.1100.00-110.11=101.01
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第2章
3.乘法規(guī)則——移位及加法
0x0=0
0x1=0
1x0=0
1x1=1
例10.101X101=?
解:10.101..............被乘數
義1.01…………乘數
10101.........部分積
00000.……■…,部分積
+10101...............部分積
工工____________
―1101.001...............積
??10.101x101=1101.001
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第2章
4.除法規(guī)則——移位及減法
從被除數MSB開始檢查,找出夠減除數的位數,找到這位,商上1,
將選定的被除數減去除數后,將被除數下一位移到余數上,若夠減,商
上1;若不夠減,商上0..........直至被除數所有位都下移完為止。
例:(100011)2+(101)2=?
000111
101|100011~
>101
0111
101
101
101
???(100011)2+(101)(000111)
2.2機器數與真值一帶符號數和不帶符號
數的表示
2.2.1機器數與真值
1.帶符號數
?指正數和負數,數值前用正號(十)或負號(■)表示的數;
?計算機不能識別和表示“十”和符號,只能識別“0”和“1”
兩種
符號,數的正負號用“0”和“1”來編碼,把稱為“符號位”的附
加位
置于數值的最高有效位(MSB)之前,以表示該數的正和負;
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第2章
?常規(guī)約定:“0”表示正值,“1”表示負值;
如十1011表示為01011;
-1011表示為11011;
2.機器數
機器數:數X在計算機中的二進制表示形式;
例:+101110。2的機器數=010111002
-101110。2的機器數=110111002
以上,0101110。2與110111002中包含了數碼化了的符號位“0”和
“儼?
將符號數碼化后的數是計算機能識別的數,稱為“機器數”,匕
[X]表示。
計算機組成原理
第2章
3.真值
帶符號位的機器數所對應的數值稱為機器數的真值,以X表示。
例如:以7位二進制數表示數值
+9210=+10111002
-9210=-10111002
這里的+101110。2與-10111002稱為“真值”o
2.2.2帶符號數的表示法
帶符號數有4種主要表示法:原碼表示法、反碼表示法、補碼表示法和
移碼表示法。
1.原碼表示法
?原碼表示法:“真值”是帶"十",號的二進制數,將真值中的符
“+〃用符號位“0〃表示,符號用符號位“廣表示,數值位不3
以[X]原表示O
以上例題中,
+9210=+10111002機器數=010111002
機器數。
-921O=-1O111OO2=11011102
0101110。2和都是原碼表示。
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第2章
可以表示為:
[+9210]^=[+10111002]^=010111002
[?921。]原=[?:10111。02]原=110111002
?定義
設機器字長為n,最高位為符號位,則真值X的整數原碼表示為:
n1
「X,0<X<2
[X]原
.2n1-X,-2n1<X<0
機器字長為n,真值X的小數原碼表示為:
cX,0<X<1
[X]原=,
〔1-X,-1<X<0
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第2章
?性質
▼。的表示不是唯一
小數[+0]原=0.0…0
卜0]原=1.0...0
整數[+0]原=00-0
卜0]原=10…0
▼符號位在運算中要單獨處理,不能作數值一部分參與運算;
▼n位原碼表示范圍:
小數時-1<X<1
整數時一<X<2n-1
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第2章
例2-1[X1=-2710,X2=-O.1251o,求X1和X2的8位原碼表示。
解:X1=-271O=-OO11O112
如][X1]原=27?(?00110112)=100000002+00110112
=100110112
X2=-O.1251O=-O.OO1OOOO2
則[X2]原(-0.00100002)=1.00100002
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第2章
2.反碼表示法
?反碼表示法:正數的反碼表示與原碼相同,
負數的反碼表示為:
原碼除符號位外,數值位按位取反即“0”變“1”,
變“0”。
以[X]反表示O
定義
設機器字長為n,最高位為符號位,則真值X的整數反碼表示為:
<n-1
X,0x<2
[X]反
(2n-1)+X,-2n1<X<0
計算機組成原理
機器字長為n,真值的小數反碼表示為:
rx,0<X<1
[X]反=v
I22+X-1<X<0
?性質
▼0的表示不唯一
小數[+0]反=0.0…0
[-0]反=1.1-1
整數[+0]反=00...0
卜0]反=11…1
▼n位反碼表示范圍小數時-1<X<1
整數時一2句<乂<2向
▼反碼運算時,符號位要與數值位部分一樣參加運算。
計算機組成原理
例2?13設X=?5io,用上述定義公式求[X]反(n=8)°
解:X=-00001012
8
X是負數,則[X]反=(2J|)+X=(2-1)+(-00001012)
=111111112-00001012=111110102
例2?12設X=-51()根據反碼表示方法求8位反碼[X]反
X=-510=-00001012
8位原碼[X]原=100001012
8位反碼[X]反
計算機組成原理
3.補碼表示法
(1)補碼與“?!?/p>
以鐘表對時為例:
設有一鐘表指示9點,當前標準時間為5點整,
可采用兩種方法校準:
一是將時針退4格(逆時鐘旋轉4格),時針停在5點;
二是將時針前進(順時鐘旋轉)8格,時針停在5點;
在這一命題中減4和加8是等價的,數學上表示:
9—4=9+8(mod12),
對12而言,稱8是?4為同余,用數學公式表示為:
-4=+8(mod12)
計算機組成原理
mod12是指12為模數,這個“?!北硎咀詣颖粊G掉的值,同余的
兩個數具有互補關系,?4和+8是互補的(對模12而言)??杀硎緸?/p>
卜的補=8
負數用補碼表示時,可以把減法轉化為加法。
例7—5=7+(—5)=7+(12—5)=7+7=2(mod12)
于是,模為M時,可有[X]補=M+X
4r
計算機組成原理
設機器字長為n位,最高位為符號位,則對整數而言,其模為
2,真值X的補碼表示為:
rx,O<x<2n1-1
[X]補/1
L2n+X,-2n1<X<0(mod2n)
機器字長為n位,對小數而言,其模為2,真值X的補碼為:
rX,0<X<1
[X]補=<
L2+X,-1<X<0(mod2)
計算機組成原理
第2章
例2?14X=-101001125n=8,用上述公式求[X]補。
n8
解:[X]#=2+X=2+(-10100112)=1000000002-10100112
=101011012
(3)補碼求取法:正數的補碼表示與原碼相同,
負數的補碼表示為:原碼除符號位外,數值位按位
取反,最低位加1O
(4)性質
▼0的補碼唯一
整數0[+0]補=00…0
[-0].=2n-00...0=2n=00...0(mod2n)
小數0[+0]補=0.00…0
卜0]補=2-0.00...0=2=0.00...0(mod2)
計算機組成原理
,「今第2章
▼符號位是數值的一部分,直接參于運算;
▼n位補碼的表示范圍是:
小數時-1<X<1
整數時"2n-1<X<2n'1
4.移碼表示法
一般用于浮點數的階碼的表示,均是整數。
(1)定義
移碼就是在真值X上加一個常數(偏置值),相當于X在數軸上
向正方向平移了一段距離。可表示為:
[不移=偏置值+X
若機器字長為n位,真值X為n?1位整數,一般取偏置值為2向,
則X的移碼為:
兇移=2n1+X(-2nd<X<2nd)
計算機組成原理
例1X=10111012
7
兇移=2+X=100000002+10111012=110111012
例2X=-1011101
7
[X]^=2+X=100000002-10111012=001000112
(2)移碼和補碼的關系
比較整數移碼和補碼的定義,將補碼[X]補中的符號位取反,
即得該數的移碼[X]移。
當O0X<2n-1,[X]=2nd+X=[X]+2n-1
移補
當-2n<X<0,[X]=2n4+X=2n+X-2nd=[X]—2n-1
移補
正數的移碼[X]舒為1XXX?????.XXXX;
負數的移碼[X]矽為0XXX?????.XXXX;
Ay
計算機組成原理
第2章
例245X=-10100112,求[X]彩
解:[X]補=101011012
則[X]移=001011012
(3)移碼的性質
▼移碼的最高位(符號位)表示的意義與原碼、補碼及反碼的符
號位正好相反,為。表示負數,為1表示正數。
▼移碼為全0時,它對應的真值最??;為全1時,它對應的真值最大。
▼真值。的移碼表示是唯一的,即[+0]移=[—0]移=1000……0
計算機組成原理
第2章
5.機器數、真值之間的轉換
(1)原碼、反碼、補碼轉換真值
根據原碼、反碼、補碼的定義表達式進行轉換。
若[X]原、[X]反、[X]補的最高位(符號位)為0,則真值X為正數,
其值即為[X]原或[X]反或[X]補。
若兇原、兇反、兇補的最高位(符號位)為1,則真值X為負數,
當為整數時,由n位原碼、反碼、補碼求取真值的關系式分別為:
X=2"1一兇原
X=?(2n—1一兇反)
X=■(2。一兇補)
計算機組成原理
第2章
例:[X]原=10000011X=27—10000011=-0000011
兇反二11110011x=-(28—1—11110011)=-0001100
[X]#=00110011X=+0110011
兇補=10110011X=-(28—10110011)=-1001101
(2)移碼轉換真值
根據移碼的定義表達式進行轉換,由n位移碼求取真值的關系式為:
X=兇移—2向
(3)原碼、反碼、補碼、移碼之間的轉換
簡單的方法是:將某形式機器數先轉換為真值,然后再將真值轉
換為其它形式機器數。
計算機組成原理
第2章
例1若兇原=11101010,求兇反和兇補。
由兇原=11101010可求得真值X=-1101010
于是[X]反=10010101,[X]#=10010110
例2若兇補=11101010,求兇原和兇反。
由[X]補=11101010可求得真值X=-0010110
于是[X]原=10010110,[X]反=11101001
2.2.3無符號數的表示法
所謂無符號數就是整個機器字長的全部二進制位均表示數值位,沒
有符號位,表示的是正數,相當于數的絕對值。
例無符號數10000000表示正數128D
無符號數11111111表示正數255D
8位無符號數表示的數值范圍為0?255(28-1)
n位無符號數表示的數值范圍為。?2n.i
8位二進制數表示的無符號數、原碼、反碼、補碼、移碼的比較如下
表:
袤2-2數的表示法
二進制收防好無符號二進制數喊碼陽反神
0000000()0I2S
0000000114-14-1-12741
()0000010,嚏+2+2-126+?
1a?*■
■*■*■*
01HI100124+1244-121T+121
01111101125+125+125-34-125
01111110126+126+126-2+126
01111111127+127+127-1+127
10000000128-07280-127
10000001129-1-127+1-126
1000001()130一2-126+2-125
計算機組成原理
Z3定點表示法與摩點表示法
在進行算術運算時,需要指出小數點的位置,在計算機中,小數點
有兩種表示方法:定點表示法和浮點表示法。
2.3.1定點表示法
?定點數
約定機器所有數據的小數點位置是固定不變的。通常將數據表
示為純整數或純小數,就是將小數點放在有效數字的后面或前面。
計算機中,小數點都是以隱含的方式來表示。
定點小數
?定點數的格式如圖所示:
定點整數
小數點?
計算機組成原理
第2章
?規(guī)定小數點在數字的前面為小數,規(guī)定小數點在數字的后面為
整數。一個字長為n位的定點數,其中最高位表示符號,稱“符號
位”,其余(nT)位用來表示數值,稱“數值位”。定點數可
琴原斑格戢或矍普廨:需要先按小數點進行對位,如果把小數
點的位置按一定規(guī)則固定下來,這樣再進行運算,就不需要對位操
作了。
?定點數的數值范圍
用補碼表示的定點整數,n位二進制數(包括符號)所表示的
整數X的范圍是:-2nl<X<+(2^-1)
計算機組成原理
第2章
用補碼表示的定點小數,n位二進制數(包括符號)所表示的小
數X的范圍是:
?若運算結果超出計算機所能表示的最大值,稱為“溢出”,則
進行溢出處理;若運算結果小于計算機所能表示的最小值,則計算
機把它當作“0”處理。
?定點整數或定點小數所允許表示的數值范圍有限,運算精度較
低,采用定點運算時對機器硬件需求較簡單。
計算機組成原理
第2章
2.3.2浮點表示法
?浮點數
小數點的位置不固定,可按需要浮動的。
對于一些絕對值很大的數,或要求表示的數值范圍很廣的數,常
采用浮點表示法。
?浮點數格式
二進制數N可用表示為:
N=M-Re
M稱為浮點數的尾數,M為小數,常用原碼或補碼表示;
e稱為階碼,,e為整數,常用移碼或補碼表示;
R為階碼的基數,在二進制數中R=2。
計算機組成原理
第2章
浮點數的一般格式可如圖表示為:
階符階碼尾符尾數
有時也可將尾符放在最高位,如下圖所示:
尾符階符階碼尾數
例用12位浮點數表示1011.101B,若浮點數格式為:
階符階碼尾符尾數
其中4位階碼、8位尾數,而階碼、尾數均以原碼表示。
解:1011.101B=(0.1011101)X24=0.1011101X2+10°
[+100]原=0100[0.1011101]原=0.1011101
計算機組成原理
第2章
01000.1011101
4位8位
例用12位浮點數表示?0.00101101,若浮點數格式如上題,其中4位
階碼、8位尾數,而階碼、尾數均以補碼表示。
解-0.00101101=(-0.101101)X22=-0.1011010X2-°10
[-010]補=1110[-0.1011010]#=1.0100110
12位浮點數為:
11101.0100110
-0.00101101=(-0.0101101)x2-1=-0.0101101X2-001
計算機組成原理
第2章
12位浮點數為:
111111010011
?規(guī)格化浮點數
規(guī)定規(guī)格化浮點數的尾數M必須滿足:
1/2<IM|<1
尾數真值M的最高數值位必須為1,即乂=±0.1
例寫出-18.75D的12位規(guī)格化浮點數形式。
-18.75D=-10010.11B=(-0.1001011)X2+101
原碼表示的浮點數010111001011
補碼表示的浮點數010110110101
計算機組成原理
第2章
?浮點數表示的數值范圍
以以下格式的浮點數為例
階符階碼尾符尾數
--V--------V-
4位補碼8位補碼
只有當階碼和尾數都為最大正數時,該浮點數為最大正數:
階碼的4位補碼所能表示的最大正數為7=23-1;
尾數的8位補碼所能表示的最大正數為0.111111仁1-2-7;
23-1
該浮點數最大正數為(1?2?7)X27=(1-27)X2
計算機組成原理
第2章
只有當階碼為最大正數、尾數為最小負數時,該浮點數為最小負數
階碼的4位補碼所能表示的最大正數為7=23?1;
尾數的8位補碼所能表示的最小負數為
23-1
該浮點數最小負數為/X27=?1X2
該浮點數表示的數值范圍
23?1-72^-1
-1X2<X<(1-2)X2
n+1位階碼和m+1位尾數的規(guī)格化浮點數表示的數值范圍
2n-12n-1
—1X2?(1_2m)X2
計算機組成原理
第2章
?浮點數的溢出
當一個數的階碼大于機器所能表示的最大階碼時,產生“上溢”
轉入“溢出中斷”處理;
當一個數的階碼小于機器所能表示的最小階碼或尾數為零時,則
產生“下溢”,機器一般將此當作“機器零”來處理;
?IEEE754標準的浮點數
2.4字符與字符串的表示
2.4.1二進制信息編碼
指用二進制代碼來表示計算機所要處理的信息——數值、數字、字母
和符號等。
一般表示為若干位二進制碼的組合。
(1)BCD碼(二?十進制碼)
■用4位二進制數的不同組合表示1位十進制數字的編碼。
■4位二進制數共有16種狀態(tài),用4位二進制數表示1位十進制數
字,有多余的六個狀態(tài),所以有多種BCD碼表示方法。如8421碼、
2421碼、余3碼和格雷碼等。
計算機組成原理
第2章
■8421碼
BCD碼的一種,采用標準8421位權制的二進制代碼,稱為“842
BCD碼“,一般簡稱為BCD碼。
(1)它是一種有權碼,四位二進制代碼的位權從高到低分別為:
8、4、2、1;
(2)簡單直觀。每個代碼與它所代表的十進制數之間符合二進制數
和十進制數相互轉換的規(guī)則;
(3)不允許出現1010?1111,這6個代碼在8421碼中是非法碼。
(4)8421BCD碼同十進制數、二進制數的關系:
計算機組成原理
第2章
十進制數二進制數8421BCD碼
0()0000000
100010001
20010001^
3()0110011
401000101?
一
.?01011101
601100110
70111?:'111
81000100()
91001bcl
10101000010000
11101100010001
12110()()0010010
13110100010011
14111000010100
15111100010101
計算機組成原理
第2章
(5)BCD碼的轉換
▲由一個用BCD碼表示的數,可以立即寫出該數的十進制表示。
例:100010010011.011101100100Rrn=893.764in
▲BCD碼和二進制數的轉換,必須先要轉換為十進制數。
例:10010101.0101BCD=()2
計算機組成原理
第2章
242ASCH碼
?要處理大量非數值問題,這就必須引入文字、字母和某些專用符
號,以便表示文字語言和邏輯語言信息。
這些信息必須編寫成二進制格式的代碼。字符編碼有多種編碼
方式,應用最廣泛的文字編碼系統(tǒng)是ASC工工碼(美國信息交換標準
碼)。
?標準的ASCH碼由7位二進制代碼組成。
可表示27=128種不同的字符:
10個十進制數字(。?9);
52個英文大寫和小寫字母(A?Z,a?N);
34個專用符號;
32個控制符號;
ASCH字符編碼表
b6b5b4
■?
b3b2bib00123456
000001010Oil100101110111
、
00000NULDLESP0@pp
10001SOHDC111AQaq
II
一70010STXDC22BRbr
30011ETXDC33CScs
40100EOTDC4$4DTdt
50101ENQNAK%5EUeu
60110ACKSYN&6FVfV
1
一0111BELETB7Gwgw
81000BSCAN(8HXhX
91001HTEM)9IYjy
*
A1010LFSUB?JZjz
B1011VTESC+K[k{
C1100FFFS<L11
D1101CRGS■=M]m)
E1110RORS?>Ntn2
FmiSIUS/?O—0DEL
計算機組成原理
NUL空FF走紙控制
ETB信息組傳送結束
SOH標題開始CR回車
CAN作廢
STX正文開始SO移位輸出
EM紙盡
ETX正文結束SI移位輸入
SUB減
EOT傳輸結束DLE數據鏈換碼
ESC換碼
ENQ詢問DC1設備控制
FS文字分隔符DC2設備控制
ACK確認DC3設備控制
GS組分隔符
BEL報警符RS記錄分隔符
計算機組成原理
第2章
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