• 您現在的位置是:首頁 >綜合 > 2023-10-13 23:24:08 來源:

    兩位數的原碼怎么算(原碼怎么算)

    導讀 大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。兩位數的原碼怎么算,原碼怎么算很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!在計算機內,定點數...

    大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。兩位數的原碼怎么算,原碼怎么算很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!

    在計算機內,定點數有3種表示法:原碼、反碼和補碼 所謂原碼就是前面所介紹的二進制定點表示法,即最高位為符號位,“0”表示正,“1”表示負,其余位表示數值的大小。

    反碼表示法規定:正數的反碼與其原碼相同;負數的反碼是對其原碼逐位取反,但符號位除外。 補碼表示法規定:正數的補碼與其原碼相同;負數的補碼是在其反碼的末位加1。

    1、原碼、反碼和補碼的表示方法

    (1) 原碼:在數值前直接加一符號位的表示法。 例如: 符號位 數值位 [+7]原= 0 0000111 B [-7]原= 1 0000111 B 注意:a. 數0的原碼有兩種形式: [+0]原=00000000B [-0]原=10000000B b. 8位二進制原碼的表示范圍:-127~+127

    (2)反碼: 正數:正數的反碼與原碼相同。 負數:負數的反碼,符號位為“1”,數值部分按位取反。 例如: 符號位 數值位 [+7]反= 0 0000111 B [-7]反= 1 1111000 B 注意:a. 數0的反碼也有兩種形式,即 [+0]反=00000000B [- 0]反=11111111B b. 8位二進制反碼的表示范圍:-127~+127

    (3)補碼的表示方法 1)模的概念:把一個計量單位稱之為模或模數。例如,時鐘是以12進制進行計數循環的,即以12為模。在時鐘上,時針加上(正撥)12的整數位或減去(反撥)12的整數位,時針的位置不變。14點鐘在舍去模12后,成為(下午)2點鐘(14=14-12=2)。從0點出發逆時針撥10格即減去10小時,也可看成從0點出發順時針撥2格(加上2小時),即2點(0-10=-10=-10+12=2)。

    因此,在模12的前提下,-10可映射為+2。由此可見,對于一個模數為12的循環系統來說,加2和減10的效果是一樣的;因此,在以12為模的系統中,凡是減10的運算都可以用加2來代替,這就把減法問題轉化成加法問題了(注:計算機的硬件結構中只有加法器,所以大部分的運算都必須最終轉換為加法)。

    10和2對模12而言互為補數。 同理,計算機的運算部件與寄存器都有一定字長的限制(假設字長為8),因此它的運算也是一種模運算。當計數器計滿8位也就是256個數后會產生溢出,又從頭開始計數。產生溢出的量就是計數器的模,顯然,8位二進制數,它的模數為28=256。在計算中,兩個互補的數稱為“補碼”。

    2)補碼的表示: 正數:正數的補碼和原碼相同。 負數:負數的補碼則是符號位為“1”,數值部分按位取反后再在末位(最低位)加1。也就是“反碼+1”。

    例如: 符號位 數值位 [+7]補= 0 0000111 B [-7]補= 1 1111001 B 補碼在微型機中是一種重要的編碼形式,請注意:

    a. 采用補碼后,可以方便地將減法運算轉化成加法運算,運算過程得到簡化。正數的補碼即是它所表示的數的真值,而負數的補碼的數值部份卻不是它所表示的數的真值。采用補碼進行運算,所得結果仍為補碼。

    b. 與原碼、反碼不同,數值0的補碼只有一個,即 [0]補=00000000B。

    c. 若字長為8位,則補碼所表示的范圍為-128~+127;進行補碼運算時,應注意所得結果不應超過補碼所能表示數的范圍。

    2.原碼、反碼和補碼之間的轉換 由于正數的原碼、補碼、反碼表示方法均相同,不需轉換。 在此,僅以負數情況分析。

    (1) 已知原碼,求補碼。

    例:已知某數X的原碼為10110100B,試求X的補碼和反碼。 解:由[X]原=10110100B知,X為負數。求其反碼時,符號位不變,數值部分按位求反;求其補碼時,再在其反碼的末位加1。 1 0 1 1 0 1 0 0 原碼 1 1 0 0 1 0 1 1 反碼,符號位不變,數值位取反 1 +1 1 1 0 0 1 1 0 0 補碼 故:[X]補=11001100B,[X]反=11001011B。

    (2) 已知補碼,求原碼。 分析:按照求負數補碼的逆過程,數值部分應是最低位減1,然后取反。但是對二進制數來說,先減1后取反和先取反后加1得到的結果是一樣的,故仍可采用取反加1 有方法。

    例:已知某數X的補碼11101110B,試求其原碼。 解:由[X]補=11101110B知,X為負數。求其原碼表示時,符號位不變,數值部分按位求反,再在末位加1。 1 1 1 0 1 1 1 0 補碼 1 0 0 1 0 0 0 1 符號位不變,數值位取反 1 +1 1 0 0 1 0 0 1 0 原碼 1.3.2 有符號數運算時的溢出問題 請大家來做兩個題目:

    1)(+72)+(+98)=? 0 1 0 0 1 0 0 0 B +72 + 0 1 1 0 0 0 1 0 B +98 1 0 1 0 1 0 1 0 B -42 2)(-83)+(-80)=? 1 0 1 0 1 1 0 1 B -83 + 1 0 1 1 0 0 0 0 B -80 0 1 0 1 1 1 0 1 B +93 思考:這兩個題目,按照正常的法則來運算,但結果顯然不正確,這是怎么回事呢?

    答案:這是因為發生了溢出。

    如果計算機的字長為n位,n位二進制數的最高位為符號位,其余n-1位為數值位,采用補碼表示法時,可表示的數X的范圍是 -2n-1≤X≤2n-1-1 當n=8時,可表示的有符號數的范圍為-128~+127。兩個有符號數進行加法運算時,如果運算結果超出可表示的有符號數的范圍時,就會發生溢出,使計算結果出錯。很顯然,溢出只能出現在兩個同符號數相加或兩個異符號數相減的情況下。

    對于加法運算,如果次高位(數值部分最高位)形成進位加入最高位,而最高位(符號位)相加(包括次高位的進位)卻沒有進位輸出時,或者反過來,次高位沒有進位加入最高位,但最高位卻有進位輸出時,都將發生溢出。因為這兩種情況是:兩個正數相加,結果超出了范圍,形式上變成了負數;兩負數相加,結果超出了范圍,形式上變成了正數。

    而對于減法運算,當次高位不需從最高位借位,但最高位卻需借位(正數減負數,差超出范圍),或者反過來,次高位需從最高位借位,但最高位不需借位(負數減正數,差超出范圍),也會出現溢出。

    本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。

  • 成人app