【计算机组成原理与体系结构】数据的表示与运算

news2024/10/6 6:45:07

目录

一、进位计数制

二、信息编码

三、定点数数据表示

四、校验码

五、定点数补码加减运算

六、标志位的生成

七、定点数的移位运算

八、定点数的乘除运算

九、浮点数的表示

十、浮点数的运算


一、进位计数制

整数部分:

  • 二进制、八进制、十六进制   --->   十进制:加权求和
  • 二进制   --->   八进制:每三位分为一组,转为八进制数
  • 二进制   --->   十六进制:每四位分为一组,转为十六进制数
  • 十进制   --->   二进制:除2取余,先得到低位
  • 十进制   --->   八进制、十六进制:先转为二进制,再转为八进制数或十六进制数

小数部分:

  • 十进制转换为任意进制:乘积取整法,结果不能得到准确值,则取精度值
  • 二进制   --->   八进制、十六进制:与整数部分类似
  • 二进制   --->   十进制:加权求和
  • 八进制、十六进制   --->   十进制:先转为二进制,再转为十进制

真值:符合人类习惯的数字

机器数:数字实际存在机器里的形式

二、信息编码

BCD码:Binary Coded Decimal,二-十进制码,即用二进制数表示十进制数。

BCD码分为有权码和无权码。常见的有权码有8421码、2421码、84-2-1码,常见的无权码有格雷码、余三码。

有权码的共性:都是自补码,即任意两个和为9的编码,互为补码。

格雷码:任何相邻的两个编码之间只有一位二进制位不同。

余三码:每个编码都是其8421码加上0011所得。

三、定点数数据表示

原码

反码

补码

移码

四、校验码

奇偶校验码:奇校验位的取值应该使整个奇校验码中“1”的个数为奇数,偶校验码的取值应该使整个偶校验码中“1”的个数为偶数

奇偶校验码的码距为2,具有检查一位错误或奇数位错误的能力。

五、定点数补码加减运算

六、标志位的生成

OF:Overflow Flag bit,溢出标志位(只对有符号数加减有意义)

SF:Sign Flag bit,符号标志位(只对有符号数加减有意义)

ZF:Zero Flag bit,判零标志位

CF:Carry Flag bit,进位/借位标志位(只对无符号数加减法有意义)

PF:Parity Flag bit,奇偶标志位

OF可以由最高位产生的进位S1和次高位产生的进位S2异或所得,即OF = S1 ⊕ S2

CF可以由最高位产生的进位S1和sub加减控制信号异或所得,即CF = S1 ⊕ sub

七、定点数的移位运算

算术移位:通过改变各个数码位与小数点的相对位置,从而改变各数码位的位权。可用移位运算实现乘法、除法。

原码的算术移位:符号位不变,仅对数值位进行移位。

右移——高位补0,低位舍弃,若舍弃不为0,丢失精度;

左移——低位补0,高位舍弃,若舍弃不为0,出现严重误差。

反码的算术移位:正数与原码一样,负数与原码不同

负数右移——高位补1,低位舍弃;

负数左移——低位补1,高位舍弃。

补码的算术移位:正数与原码、反码一样

补码是原码的反码低位加一所得,所以补码的前半部分同反码,后半部分同原码

负数右移——高位补1,低位舍弃;

负数左移——低位补0,高位舍弃。

逻辑移位:右移则高位补0低位舍弃,左移则低位补0高位舍弃,视作对无符号数处理。

循环移位:用移出去的位,补上空缺的位。带CF标志位一起的循环,称为大循环,不带则是小循环。

八、定点数的乘除运算

原码的乘法运算

补码的乘法运算

原码的除法运算

补码的除法运算

九、浮点数的表示

浮点数的格式

浮点数规格化

浮点数的溢出

  • 出现上溢:系统中断
  • 出现下溢:当作机器0处理
  • 当浮点数尾数为0:当作机器0处理,无视阶码

 真值与浮点数格式的转换

十进制数与单精度浮点数的转换

十、浮点数的运算

浮点数加减运算步骤

  1. 对阶:小阶向大阶对齐
  2. 尾数加减:阶数不变
  3. 规格化:保证尾数的第一个数值位是一个有效位
  4. 舍入:①截断法;②0舍1入法;③末尾恒置1法
  5. 判溢出:根据双符号是否一样panduan


本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/610453.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

穿越认知峡谷

十年前,2013 年的这个时候,“互联网思维”在国内大火。我没有认真研究过这件事的来龙去脉,不过印象里 2012 年底《罗辑思维》视频栏目的开播,以及差不多同时小米手机的爆发,对“互联网思维”的大流行应该是起了重要的推…

【ABAP】数据类型(一)「数据类型概要及分类」

💂作者简介: THUNDER王,一名热爱财税和SAP ABAP编程以及热爱分享的博主。目前于江西师范大学本科在读,同时任汉硕云(广东)科技有限公司ABAP开发顾问。在学习工作中,我通常使用偏后端的开发语言A…

Nginx正则表达式、location、rewrite

目录 一、常用的Nginx正则表达式 二:localtion 1、location 分类 2、 location 常用的匹配规则 3、location 优先级 4、 location 示例 5、优先级总结 6、实际网站使用中,至少有三个匹配规则定义 (1)第一个必选规则 &…

深入理解设计原则之接口隔离原则(ISP)【软件架构设计】

系列文章目录 C高性能优化编程系列 深入理解软件架构设计系列 深入理解设计模式系列 高级C并发线程编程 LSP:接口隔离原则 系列文章目录1、接口隔离原则的定义和解读2、案例解读3、如何判断一个接口是否符合接口隔离原则?小结 1、接口隔离原则的定义和…

CVPR 2023 医学图像分割论文大盘点

点击下方卡片,关注“CVer”公众号 AI/CV重磅干货,第一时间送达 点击进入—>【医学图像分割】微信交流群 被催了很久,CVer 正式开启 CVPR 2023 论文大盘点系列!Amusi 一共搜集了13篇医学图像分割论文,这应该是目前各…

HTML 5中的文件处理之FileAPI

在众多HTML5规范中,有一部分规范是跟文件处理有关的,在早期的浏览器技术中,处理小量字符串是js最擅 长的处理之一。但文件处理,尤其是二进制文件处理,一直是个空白。在一些情况下,我们不得不通过Flash/Acti…

GPT国内的一些产品真的比国外的差吗?(篇幅较长,请收藏)

关注并星标 从此不迷路 计算机视觉研究院 公众号ID|ComputerVisionGzq 学习群|扫码在主页获取加入方式 计算机视觉研究院专栏 作者:Edison_G 本次讨论的话题仅限于计算机视觉研究院个人观点,若有说的不对的地方勿喷,有…

k8s之docker-扩展知识(八)

一.Docker的应用场景 Web 应用的自动化打包和发布。 自动化测试和持续集成、发布。 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。 从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。 二.Docker 的优点 Docker 是一个用于开发&#…

【ChatGPT】Mr. Ranedeer:可定制个性化学习体验的 GPT-4 AI 导师提示

Mr. Ranedeer AI Tutor是一个可定制的提示,为具有不同需求和兴趣的用户提供个性化的学习体验。它使用GPT-4来释放AI的潜力,并允许您调整知识深度以匹配您的学习需求,自定义学习风格,沟通类型,语气和推理框架 。 当您使…

ISO21434 组织网络安全管理(二)

目录 一、概述 二、目标 三、输入 3.1 先决条件 3.2 进一步支持信息 四、要求和建议 4.1 网络安全治理 4.2 网络安全文化 4.3 信息共享 4.4 管理系统 4.5 工具管理 4.6 信息安全管理 4.7 组织网络安全审计 五、输出 一、概述 为了实现网络安全工程,该…

自动驾驶TPM技术杂谈 ———— 车辆分类

文章目录 机动车规格机动车结构机动车使用性质机动车和挂车分类接近角定义离去角定义纵向通过角定义离地间隙定义前后轴之间的离地间隙轴下离地间隙 机动车规格 机动车规格分类 分类 说明 汽车 载客汽车 大型 车长大于或等于 6000mm 或者乘坐人数大于或等于20 人的载客汽车。 …

【微信小程序开发】第 4 节 - 创建小程序项目

欢迎来到博主 Apeiron 的博客,祝您旅程愉快 ! 时止则止,时行则行。动静不失其时,其道光明。 目录 1、缘起 2、点击 “加号” 按钮 3、项目创建完成 4、在模拟器上查看项目效果 5、在真机上预览项目效果 6、主页面的 5 个组…

安卓调试|一文归纳总结adb调试工具常规命令

欢迎关注「全栈工程师修炼指南」公众号 点击 👇 下方卡片 即可关注我哟! 设为「星标⭐」每天带你 基础入门 到 进阶实践 再到 放弃学习! “ 花开堪折直须折,莫待无花空折枝。 ” 作者主页:[ https://www.weiyigeek.top ] 博客&…

FPGA PAL视频BT656解码Video Processing Subsystem去隔行工程源码 TW2867采集4路视频拼接输出 提供技术支持

目录 1、前言2、我这里已有的PAL视频解码方案3、模拟视频概述4、模拟视频颜色空间5、逐行与隔行6、BT656数据与解码BT656数据格式BT656数据解码 7、TW2867芯片解读与配置TW2867芯片解读TW2867芯片配置TW2867时序分析 8、设计思路与框架9、vivado工程详解Block Design设计SDK设计…

chatgpt赋能python:Python奇偶数求和方法详解

Python奇偶数求和方法详解 在日常的编程开发中,经常需要对数字进行分类求和,其中“奇偶数求和”更是最常见的问题之一。而Python作为一种高效、可靠的编程语言,其在求解奇偶数的优秀性能备受瞩目。接下来本篇文章将详细介绍Python奇偶数求和…

Redis为什么会这么快?Redis到底有多快?

文章目录 一、redis到底有多快?二、redis为什么这么快1、内存存储(1)虚拟存储器(虚拟内存Virtual Memory)(2)用户空间和内核空间 2、单线程(1)进程切换(上下文…

Flutter 小技巧之 3.10 全新的 MediaQuery 优化与 InheritedModel

关于 MediaQuery 我们介绍过不少,比如在之前的《MediaQuery 和 build 优化你不知道的秘密》里就介绍过,要慎重在 Scaffold 之外使用 MediaQuery.of(context) ,这是因为 MediaQuery.of 对 BuildContext 的绑定可能会导致一些不必要的性能开销&…

vue项目仿企业微信移动端(带聊天界面)

网上比较知名的网站或者软件,开源代码中都有仿其前端的。比如小米商城,京东商城,仿微信聊天页面诸如此类的。所以我潜意识觉得像那种知名公司或者软件。想找它的仿前端静态代码应该很好找。结果,当我想找仿企业微信移动端的前端静…

springboot+vue住房分配管理系统vue

本城镇保障性住房管理系统管理员,用户。管理员功能有个人中心,用户管理,房屋类型管理,房源信息管理,房源申请管理,住房分配管理,留言板管理,系统管理等。因而具有一定的实用性。 本…

c++11 标准模板(STL)(std::bitset)(四)

定义于头文件 <bitset> template< std::size_t N > class bitset; 类模板 bitset 表示一个 N 位的固定大小序列。可以用标准逻辑运算符操作位集&#xff0c;并将它与字符串和整数相互转换。 bitset 满足可复制构造 (CopyConstructible) 及可复制赋值 (CopyAssign…