大學計算機-數(shù)據(jù)表示和邏輯基礎(編輯修改稿)
2025-06-19 23:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 補碼的補碼為其原碼。 舍去 計算： 95 (1001)2(0101)2 1 0 0 1 － 0 1 0 1 0 1 0 0 補碼 補碼 0 1 0 0 1 ＋ 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 減法變加法 例： 2021/6/17 25 計算機科學基礎 2021 定點數(shù)和浮點數(shù) ? 考慮數(shù)在計算機中的表示有以下幾個因素 ? 要表示的數(shù)的類型 (小數(shù)、整數(shù)、實數(shù)等 ) ? 可能的數(shù)值范圍：確定存儲、處理能力 ? 數(shù)值精確度：與處理能力相關 ? 數(shù)據(jù)存儲和處理所需要的硬件代價等 ? 一般計算機中的數(shù)有兩種常用表示格式：定點和浮點格式 2021/6/17 26 計算機科學基礎 2021 定點數(shù) ? 定點格式數(shù)值范圍有限：定長， 16或 32位 ? 小數(shù)點固定在某一個位置 ? 為了處理方便 —— 定點純小數(shù)和定點純整數(shù) 2021/6/17 27 計算機科學基礎 2021 定點純小數(shù) ? 數(shù)的范圍：（ m+1）位定點小數(shù)格式的數(shù) N： ｜ N｜ ≤ 1 － 2m。 ? 比例因子 絕對值大于 1的數(shù)，使用 “ 比例因子 ” ， —— 原始數(shù)據(jù)按該比例縮小，結果后再按該比例擴大得到實際的結果 符 號 數(shù) 值 部 分小 數(shù) 點 位 置 定點小數(shù) —— 小數(shù)點固定在數(shù)值部分最高位的左邊 2021/6/17 28 計算機科學基礎 2021 定點純整數(shù) 符 號 數(shù) 值 部 分小 數(shù) 點 位 置 ? 定點整數(shù)：把小數(shù)點固定在數(shù)值部分最低位的右邊 ? 數(shù)的范圍：（ m+1）位定點整數(shù)格式的數(shù) N ｜ N｜ ≤ 2m － 1。 ? 絕對值大于該范圍的數(shù)， 使用 “ 比例因子 ”調(diào)整。 2021/6/17 29 計算機科學基礎 2021 浮點表示法 ? 浮點：小數(shù)點浮動 —— 科學計數(shù)法 (指數(shù) ) 123. 4567 = ? 103 ? 容許的數(shù)值范圍很大，硬件比較復雜 ? 一個浮點數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分 ? 階碼：表示小數(shù)點在該數(shù)中的位置，帶符號整數(shù) ? 尾數(shù)：表示數(shù)的有效數(shù)值，可用整數(shù)或純小數(shù)，最高位必須是非零的有效位。 32 bits 編碼和文本 ? 數(shù)還有另外一種功用：碼（ Code） ? 編碼的目的是為了便于標記特定的對象 ? 設計編碼時需要按照一定的規(guī)則 —— “碼制（ Code System）” ? 重要概念 ? 位模式 ? 常用編碼： ASCII、漢字編碼、多媒體數(shù)據(jù) 2021/6/17 30 計算機科學基礎 2021 位模式 ? 用于計算的數(shù)：用二進制位的多位組合表示定點數(shù)、浮點數(shù) ? 更多的數(shù)據(jù)類型，就需要有更多的二進制位的組合規(guī)則 —— 位模式 ? bit pattern ? 用 0和 1組成的二進制位序列及其規(guī)則 ? 是一種數(shù)據(jù)表示方法 ? 要由計算機程序去理解它們 ? 位模式要求： ? 用戶、程序設計者按某種規(guī)則形成、存儲和處理數(shù)據(jù) ? 位模式的二進制位序列長度取決于被編碼對象的數(shù)量 2021/6/17 31 計算機科學基礎 2021 文本和文檔 ? 文本（ Text） —— 編碼來表示 ? 文本中的每一個符號包括字母、標點，都以一個唯一的二進制位序列表示 ? 在計算機中，文本就是位模式的二進制數(shù)據(jù)長串 ? 基礎的文本編碼就是 ASCII ? American Standard Code for Information Interchange ? 基于 English ? 文本編碼是計算機進行數(shù)據(jù)交換的基礎 2021/6/17 32 計算機科學基礎 2021 ASCII碼 ? ANSI制定，后為 ISO 646 ? 適用于英文，兩種形式： 7位碼和 8位碼 ? 7位二進制 ASCII碼 ? 單字節(jié)字符編碼方案，基本的文本數(shù)據(jù) ? 8位碼是擴展 ASCII碼， See Appendix A 2021/6/17 33 計算機科學基礎 2021 2021/6/17 34 計算機科學基礎 2021 ? 例如，字母 ‘ A’的 ASCII編碼是 ‘ 65’，對應的十六進制值是 ‘ 41H’，在一個字節(jié)中的表示是： 2021/6/17 35 計算機科學基礎 2021 2021/6/17 36 計算機科學基礎 2021 Unicode編碼 ? 通用多文種字符集 ? 表示幾乎世界上所有書寫語言的字符編碼標準—— 統(tǒng)一碼、單一碼、萬國碼 ? 可支持超過百萬個字符的編碼 ? Unicode編碼 ? 國際標準 ISO 10646 ? ISO采用的是 32位模式 ? 用于世界范圍各種語言文字的文本形式的字符集，也收集了漢字 2021/6/17 37 計算機科學基礎 2021 漢字編碼 ? 漢字編碼的目的是為了計算機能夠處理、顯示、打印、交換漢字字符 ? 國家漢字編碼標準 GB23121980 ? 簡化漢字 6763個， 7445個字符
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