计算机数制和码制
计算机功能:数据的计算、加工和处理。计算机内部信息分为控制信息和数据信息:
控制信息:控制计算机进行相关操作;
数据信息:计算机操作的对象。
数据信息分为数值信息和非数值信息,数
值信息:表示数量的大小,有确定的数值;
非数值信息:表示字符、汉字、逻辑数据等信息。
计算机处理的信息用二进制编码表示,可靠性高,编码、加减等运算规则简单,可以是计算机逻辑运算更方便。
数制:数的表示方法。
进位计数制:用一组固定的数字符号和统一的进位规则进行计数的科学方法,逢N进1。
三个术语:
数码:表示数值大小,基数:某进位制每个数位上允许选用的基本数码个数,权:每一个数位所具有的基值。
数制表示:十进制:D,二进制:B,八进制:O,十六进制:H
数值转换
N进制转换十进制:按权展开相加求和
eg:110011B=120+1*21+022+1*23+1*2^4D
N进制转换二进制:
①减权定位法
②除2取余,逆序排列
2进制转8进制:3个一组,按权相加求和
2进制转16进制:4个一组,按权相加求和
二进制算术运算:
加法:逢二进一
减法:借一当二
乘法:两个1相乘时结果为1,否则结果为0
除法:乘法的逆运算
二进制逻辑运算:
逻辑"与": 运算符 AND ∧ . × 两个逻辑变量有一个为0则结果为0,都为1时结果为1
逻辑"或": 运算符 OR ∨ + 只要有一个变量为1,则结果为1
逻辑"非": 运算符 NOT ! 按位取反
逻辑"异或": 运算符 ⊕ 相同为0
计算机数制数据分为有符号数和无符号数。有符号数:数据有正负,最高位表示正负号;无符号数:数据非负,最高位表示数值。
数据编码:原码、反码、补码
原码:最高位为符号位,正数符号位为0,负数符号位为1。原码取值范围(-2n-1,2n-1),n为机器字长;8进制原码:(-127-+127)16进制原码:(-32767,+32767)
反码:最高位为符号位,正数的原码和反码相同,负数的反码为除符号位以外,其他位按位取反 反码的取值范围与原码一致
补码:最高位为符号位,正数的补码与原码相同,负数的补码为反码加1 补码取值范围(-2n-1,2n-1-1)
原码转真值:符号位决定正负,数值位按权展开求和。
反码和补码转真值可先转原码在计算。
真值转原码、反码、补码为逆运算。
补码加法:超出表示范围时会溢出。
补码减法可转化为加法后运算。
大于最大值:正溢出 小于最小值:负溢出
溢出判断
方法1:溢出标志法 溢出标志位 OF OF=0,无溢出;OF=1,有溢出。
方法2:符号法 补码运算,同号相加或异号相减,有可能溢出。
方法3:双进位法 最高位:CF,次高位:DF,溢出标志位OF=CF⊕DF,CF=DF,无溢出,CF≠DF,有溢出。
定点表示:小数点位置固定不变 取值范围(-2(n-1),1-2(n-1))大于取值范围:上溢;小于取值范围:下溢
浮点表示:N=2^E×M
无符号数是大于等于0的数
BCD码:
非压缩BCD码:1字节只表示1位BCD码,高四位0000,低四位为8421码
压缩BCD码: 8位2进制数表示2位BCD码。
低四位向高四位发生进位或者借位时需要BCD码修正。
非数值数据二进制编码:
ASCII码 通常用7位2进制编码表示 128个字符
32个通用控制字符 0-31 用于通信控制或计算机设备的功能控制
94个可打印字符 :10个阿拉伯数字30H-39H,52个英文字母,32个专用字符 信息码。SP和DEL。
汉字编码:国标码 汉字输入码 汉字机内码 汉字输出码
逻辑数据编码:
1:真 ture
0;假 false

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