計(jì)算機(jī)原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整理ppt課件

1、計(jì)算機(jī)原理及系統(tǒng)構(gòu)造 第六講主講教師：趙宏偉主講教師：趙宏偉 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：64第第3 3章章數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)運(yùn)算算法數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)運(yùn)算算法和邏輯電路實(shí)現(xiàn)和邏輯電路實(shí)現(xiàn)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容w信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼w數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示常用的信息編碼常用的信息編碼w二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法數(shù)字化編碼二要素?cái)?shù)字化編碼二要素?cái)?shù)值數(shù)值 文字文字 符號(hào)符號(hào) 語(yǔ)音語(yǔ)音 圖形圖形 圖像圖像 等統(tǒng)稱(chēng)數(shù)據(jù)，等統(tǒng)稱(chēng)數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，都必需用數(shù)字化編碼的方式在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，都必需用數(shù)字化編碼的方式被被 存儲(chǔ)存儲(chǔ) 加工加工 和和 傳送傳送 數(shù)字化編

2、碼二要素?cái)?shù)字化編碼二要素:少量簡(jiǎn)單的根本符號(hào)少量簡(jiǎn)單的根本符號(hào)一定的組合規(guī)那么一定的組合規(guī)那么用以表示大量復(fù)雜多樣的信息用以表示大量復(fù)雜多樣的信息P62P62 基二碼二進(jìn)制碼基二碼二進(jìn)制碼只運(yùn)用兩個(gè)根本點(diǎn)符號(hào)：只運(yùn)用兩個(gè)根本點(diǎn)符號(hào)：符號(hào)個(gè)數(shù)最少，物理上容易實(shí)現(xiàn)符號(hào)個(gè)數(shù)最少，物理上容易實(shí)現(xiàn)與二值邏輯的與二值邏輯的 真真假假 兩個(gè)值對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單兩個(gè)值對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單用二進(jìn)制碼表示數(shù)值數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)那么簡(jiǎn)單用二進(jìn)制碼表示數(shù)值數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)那么簡(jiǎn)單P63P63進(jìn)位記數(shù)法與進(jìn)制轉(zhuǎn)換進(jìn)位記數(shù)法與進(jìn)制轉(zhuǎn)換進(jìn)位記數(shù)法進(jìn)位記數(shù)法N N=i=m-1D Di* *ir-kN 代表一個(gè)數(shù)值代表一個(gè)數(shù)值r 是這個(gè)數(shù)制的基是這個(gè)數(shù)制的基(R

3、adix)i表示這些符號(hào)陳列的位號(hào)表示這些符號(hào)陳列的位號(hào)Di是位號(hào)為是位號(hào)為i i的位上的一個(gè)符號(hào)的位上的一個(gè)符號(hào)ri是位號(hào)為是位號(hào)為i i的位上的一個(gè)的位上的一個(gè) 1 1 代表的值代表的值irDi*是第是第i i位的所代表的實(shí)踐值位的所代表的實(shí)踐值表示表示m+km+k位的值求累加和位的值求累加和P64P64十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制整數(shù)部分除整數(shù)部分除2 2取余取余 小數(shù)部分乘小數(shù)部分乘2 2取整取整2 1 1222521011010.625 * 210.25 * 200.5 * 21 0.0 除盡為止除盡為止 求得位數(shù)滿足要求為止求得位數(shù)滿足要求為止低低高高高高低低從二進(jìn)制數(shù)求其十進(jìn)制的

4、值，逐位碼權(quán)累加求和從二進(jìn)制數(shù)求其十進(jìn)制的值，逐位碼權(quán)累加求和P65P65二到八或十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換二到八或十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換二到八二到八 從小數(shù)點(diǎn)向左右三位一分組從小數(shù)點(diǎn)向左右三位一分組10 011 100 . 01)2 = ( 234 . 2 )810 011 100 . 01)2 = ( 234 . 2 )8 010 010 二到十六二到十六 從小數(shù)點(diǎn)向左右四位一分組從小數(shù)點(diǎn)向左右四位一分組1001 1100 . 01)2 = ( 9C . 4 )161001 1100 . 01)2 = ( 9C . 4 )16 0100 0100 闡明：整數(shù)部分缺乏位數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)換無(wú)影響，闡明：整數(shù)部分缺乏位數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)換無(wú)

5、影響， 小數(shù)部分缺乏位數(shù)要補(bǔ)零湊足小數(shù)部分缺乏位數(shù)要補(bǔ)零湊足, ,否那么出錯(cuò)。否那么出錯(cuò)。P67P67計(jì)算機(jī)原理及系統(tǒng)構(gòu)造 第七講主講教師：趙宏偉主講教師：趙宏偉 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：64二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)那么二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)那么(1) 加法運(yùn)算規(guī)那么加法運(yùn)算規(guī)那么 0+0=0 例如：例如： 0101 0+1=1 +) 0001 1+0=1 0110 1+1=0 并產(chǎn)生進(jìn)位并產(chǎn)生進(jìn)位(2) 減法運(yùn)算規(guī)那么減法運(yùn)算規(guī)那么 0-0=0 例如：例如： 1011 0-1=1 并產(chǎn)生借位并產(chǎn)生借位 -) 0101 1-0=1 0110 1-1=0二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)那么二進(jìn)制數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算規(guī)那么乘法運(yùn)算規(guī)那

6、么乘法運(yùn)算規(guī)那么 例如：例如： 1101 0X0=0 X) 0101 0X1=0 1101 1X0=0 1101 1X1=1 1000001除法運(yùn)算規(guī)那么除法運(yùn)算規(guī)那么 1101 例如：例如： 1110101/1001 1001 1110101 1001 1011 1001 01001 1001 0 0000P68P68二進(jìn)制數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算規(guī)那么二進(jìn)制數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算規(guī)那么5邏輯或運(yùn)算規(guī)那么邏輯或運(yùn)算規(guī)那么 7邏輯非運(yùn)算規(guī)那么邏輯非運(yùn)算規(guī)那么 00=0 /0=1 01=1 /1=0 10=1 11=16邏輯與運(yùn)算規(guī)那么邏輯與運(yùn)算規(guī)那么 8邏輯異或運(yùn)算規(guī)那么邏輯異或運(yùn)算規(guī)那么 00=0 0 0=0 0

7、1=0 0 1=1 10=0 1 0=1 11=1 1 1=0 0000計(jì)算機(jī)原理及系統(tǒng)構(gòu)造 第八講主講教師：趙宏偉主講教師：趙宏偉 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：64檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼 為了提高計(jì)算機(jī)的可靠性，除了采為了提高計(jì)算機(jī)的可靠性，除了采取選用更高可靠性的器件，更好的消費(fèi)取選用更高可靠性的器件，更好的消費(fèi)工藝等措施之外，還可以從數(shù)據(jù)編碼上工藝等措施之外，還可以從數(shù)據(jù)編碼上想一些方法，即采用一點(diǎn)冗余的線路，想一些方法，即采用一點(diǎn)冗余的線路，在原有數(shù)據(jù)位之外再添加一到幾位校驗(yàn)在原有數(shù)據(jù)位之外再添加一到幾位校驗(yàn)位，使新得到的碼字帶上某種特性，之位，使新得到的碼字帶上某種特性，之后那么經(jīng)過(guò)檢查該碼字能否仍堅(jiān)

8、持有這后那么經(jīng)過(guò)檢查該碼字能否仍堅(jiān)持有這一特性，來(lái)發(fā)現(xiàn)能否出現(xiàn)了錯(cuò)誤，甚至一特性，來(lái)發(fā)現(xiàn)能否出現(xiàn)了錯(cuò)誤，甚至于定位錯(cuò)誤后，自動(dòng)矯正這一錯(cuò)誤，這于定位錯(cuò)誤后，自動(dòng)矯正這一錯(cuò)誤，這就是我們這里說(shuō)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)。就是我們這里說(shuō)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)。P70P70非線性碼非線性碼線性碼線性碼卷積碼卷積碼分組碼分組碼非循環(huán)碼非循環(huán)碼循環(huán)碼循環(huán)碼隨機(jī)隨機(jī) 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 突發(fā)突發(fā) 錯(cuò)誤錯(cuò)誤糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼校驗(yàn)位與信息位校驗(yàn)位與信息位 的構(gòu)成關(guān)系的構(gòu)成關(guān)系信息位與校驗(yàn)位信息位與校驗(yàn)位 的約束條件的約束條件碼字本身的碼字本身的 構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)信息位與校驗(yàn)位陳列位置關(guān)系信息位與校驗(yàn)位陳列位置關(guān)系系統(tǒng)碼系統(tǒng)碼非系統(tǒng)碼非系

9、統(tǒng)碼糾錯(cuò)碼分類(lèi)糾錯(cuò)碼分類(lèi)P70P70幾種常用的檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼幾種常用的檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼我們只引見(jiàn)三種常用的檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼：我們只引見(jiàn)三種常用的檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼：奇偶檢錯(cuò)碼，奇偶檢錯(cuò)碼， 用于并行數(shù)據(jù)傳送中用于并行數(shù)據(jù)傳送中海明檢錯(cuò)與糾錯(cuò)碼，用于并行數(shù)據(jù)傳送中海明檢錯(cuò)與糾錯(cuò)碼，用于并行數(shù)據(jù)傳送中循環(huán)冗余碼，循環(huán)冗余碼， 用于串行數(shù)據(jù)傳送中用于串行數(shù)據(jù)傳送中編碼過(guò)程編碼過(guò)程譯碼過(guò)程譯碼過(guò)程傳送傳送原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)碼碼 字字結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)構(gòu)成校驗(yàn)位的值，構(gòu)成校驗(yàn)位的值，加進(jìn)特征加進(jìn)特征檢查接送的碼字，檢查接送的碼字，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) / 矯正錯(cuò)誤矯正錯(cuò)誤奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼用于并行碼檢錯(cuò)用于并行碼檢錯(cuò)原理：在原理：在 k 位

10、數(shù)據(jù)碼之外添加位數(shù)據(jù)碼之外添加 1 位校驗(yàn)位，位校驗(yàn)位，使使 K+1 位碼字中取值為位碼字中取值為 1 的位數(shù)總堅(jiān)持的位數(shù)總堅(jiān)持為為 偶數(shù)偶校驗(yàn)或偶數(shù)偶校驗(yàn)或 奇數(shù)奇校驗(yàn)。奇數(shù)奇校驗(yàn)。例如：例如：0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 原有數(shù)字位原有數(shù)字位 兩個(gè)新的兩個(gè)新的碼字碼字 偶校驗(yàn)偶校驗(yàn)奇校驗(yàn)奇校驗(yàn)校驗(yàn)位校驗(yàn)位P71P71奇偶校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)電路+ 奇較驗(yàn)奇較驗(yàn) 偶校驗(yàn)偶校驗(yàn) 出錯(cuò)指示出錯(cuò)指示+同左側(cè)電路同左側(cè)電路編碼電路編碼電路譯碼電路譯碼電路P (校驗(yàn)位校驗(yàn)位)八位數(shù)據(jù)位八位數(shù)據(jù)位D7 D6 D5 D4 D3 D2

11、 D1 D0p海明校驗(yàn)碼海明校驗(yàn)碼用于多位并行數(shù)據(jù)檢錯(cuò)糾錯(cuò)處置用于多位并行數(shù)據(jù)檢錯(cuò)糾錯(cuò)處置實(shí)現(xiàn)：為實(shí)現(xiàn)：為 k 個(gè)數(shù)據(jù)位設(shè)立個(gè)數(shù)據(jù)位設(shè)立 r 個(gè)校驗(yàn)位，個(gè)校驗(yàn)位，使使 k+r 位的碼字同時(shí)具有這樣兩個(gè)特性：位的碼字同時(shí)具有這樣兩個(gè)特性：能發(fā)現(xiàn)并矯正能發(fā)現(xiàn)并矯正 k+r 位中任何一位出錯(cuò)，位中任何一位出錯(cuò)，能能 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) k+r 位中任何二位同時(shí)出錯(cuò)，但已位中任何二位同時(shí)出錯(cuò)，但已無(wú)法矯正。無(wú)法矯正。海明碼的編碼方法海明碼的編碼方法合理地用合理地用 k 位數(shù)據(jù)位構(gòu)成位數(shù)據(jù)位構(gòu)成 r 個(gè)校驗(yàn)位的值，個(gè)校驗(yàn)位的值，即保證用即保證用 k 個(gè)數(shù)據(jù)位中不同的數(shù)據(jù)位組合個(gè)數(shù)據(jù)位中不同的數(shù)據(jù)位組合來(lái)構(gòu)成每個(gè)

12、校驗(yàn)位的值，使任何一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)成每個(gè)校驗(yàn)位的值，使任何一個(gè)數(shù)據(jù)位出錯(cuò)時(shí)，將影響位出錯(cuò)時(shí)，將影響 r 個(gè)校驗(yàn)位中不同的校個(gè)校驗(yàn)位中不同的校驗(yàn)位組合起變化。換言之，經(jīng)過(guò)檢查是哪驗(yàn)位組合起變化。換言之，經(jīng)過(guò)檢查是哪種校驗(yàn)位組合起了變化，就能確定是哪個(gè)種校驗(yàn)位組合起了變化，就能確定是哪個(gè)數(shù)據(jù)位錯(cuò)，對(duì)該位求反那么實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。數(shù)據(jù)位錯(cuò)，對(duì)該位求反那么實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。有時(shí)兩位錯(cuò)與某種情況的一位錯(cuò)對(duì)校驗(yàn)位組有時(shí)兩位錯(cuò)與某種情況的一位錯(cuò)對(duì)校驗(yàn)位組合的影響一樣，必需加以區(qū)分與處理。合的影響一樣，必需加以區(qū)分與處理。P1 = D2 + D1P2 = D3 + D1P3 = D3 + D2海明碼的實(shí)現(xiàn)方案海明碼的實(shí)現(xiàn)方案 例

13、如：例如： k =3, r =4D3 D2 D1 P4 P3 P2 P1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 P4 = P3 + P2 + P1 + D3 + D2 + D1S1 = P1 + D2 + D1S2 = P2 + D3 + D1S3 = P3 + D3 + D2S4 = P4 + P3 + P2 + P1 + D3 + D2 + D1+ ：異或：異或編碼方案編碼方案譯碼方案譯碼方案P72P72檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼小結(jié)檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼小結(jié)(1) K位碼有位碼有2K 個(gè)編碼形狀，全用于表示合個(gè)編碼形狀，全用于表示合法碼，那么

14、任何一位出錯(cuò)法碼，那么任何一位出錯(cuò), 均會(huì)變成另一個(gè)均會(huì)變成另一個(gè)合法碼，不具有檢錯(cuò)才干。合法碼，不具有檢錯(cuò)才干。(2) 從一個(gè)合法碼變成另一個(gè)合法碼，只少要從一個(gè)合法碼變成另一個(gè)合法碼，只少要改動(dòng)幾位碼的值，稱(chēng)為最小碼距改動(dòng)幾位碼的值，稱(chēng)為最小碼距(碼距碼距)。(3) K+1 位碼，只用其位碼，只用其 2K 個(gè)形狀，可使碼距個(gè)形狀，可使碼距 為為 2 , 假設(shè)一個(gè)合法碼中的一位錯(cuò)了，就成假設(shè)一個(gè)合法碼中的一位錯(cuò)了，就成為非法碼，經(jīng)過(guò)檢查碼字的合法性，就得到為非法碼，經(jīng)過(guò)檢查碼字的合法性，就得到檢錯(cuò)才干，這就是奇偶校驗(yàn)碼。檢錯(cuò)才干，這就是奇偶校驗(yàn)碼。檢錯(cuò)糾錯(cuò)才干檢錯(cuò)糾錯(cuò)才干(4) 對(duì)對(duì) k 位

15、數(shù)據(jù)位，當(dāng)給出位數(shù)據(jù)位，當(dāng)給出 r 位校驗(yàn)位時(shí)，位校驗(yàn)位時(shí)，要發(fā)現(xiàn)并矯正一位錯(cuò)，要發(fā)現(xiàn)并矯正一位錯(cuò)， 須滿足如下關(guān)系：須滿足如下關(guān)系： 2r = k + r +1 ； 要發(fā)現(xiàn)并矯正一位錯(cuò)，也能發(fā)現(xiàn)兩位錯(cuò)要發(fā)現(xiàn)并矯正一位錯(cuò)，也能發(fā)現(xiàn)兩位錯(cuò),那么應(yīng)：那么應(yīng)： 2r-1 = k + r , 此時(shí)碼距為此時(shí)碼距為 4。 (5) 假設(shè)最小碼距為假設(shè)最小碼距為 d (d=2), 能發(fā)現(xiàn)能發(fā)現(xiàn) d-1 位錯(cuò)，或矯正位錯(cuò)，或矯正 (d-2)/2 (取整取整) 位錯(cuò)位錯(cuò),要發(fā)現(xiàn)要發(fā)現(xiàn) l 位錯(cuò)位錯(cuò),并矯正并矯正 t 位錯(cuò)，應(yīng)滿足如下位錯(cuò)，應(yīng)滿足如下條件條件: d = l + t + 1 ( l = t )計(jì)算機(jī)

16、原理及系統(tǒng)構(gòu)造 第九講主講教師：趙宏偉主講教師：趙宏偉 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：64本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容w信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼w數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示常用的信息編碼常用的信息編碼w二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法基二碼運(yùn)用實(shí)例：數(shù)據(jù)表示基二碼運(yùn)用實(shí)例：數(shù)據(jù)表示邏輯型數(shù)據(jù)邏輯型數(shù)據(jù)字符型數(shù)據(jù)字符型數(shù)據(jù)ASCII 碼碼 EBCDIC 碼碼字符串字符串 漢字漢字檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)海明校驗(yàn)海明校驗(yàn) 循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)數(shù)值型數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù) 整數(shù)整數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) 二二十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)BCD碼碼 邏輯型數(shù)據(jù)邏輯型

17、數(shù)據(jù)邏輯型數(shù)據(jù)只需兩個(gè)值：真邏輯型數(shù)據(jù)只需兩個(gè)值：真 和和 假，假，正好可以用二進(jìn)制碼的兩個(gè)符號(hào)分別表示，正好可以用二進(jìn)制碼的兩個(gè)符號(hào)分別表示，例如例如 1 表示表示 真真 那么那么 0 表示表示 假假不用運(yùn)用另外的編碼規(guī)那么。不用運(yùn)用另外的編碼規(guī)那么。對(duì)邏輯型數(shù)據(jù)可以執(zhí)行邏輯的對(duì)邏輯型數(shù)據(jù)可以執(zhí)行邏輯的 與與 或或 非等根非等根本邏輯運(yùn)算。其規(guī)那么如下：本邏輯運(yùn)算。其規(guī)那么如下：邏輯型數(shù)據(jù)根本運(yùn)算規(guī)那么邏輯型數(shù)據(jù)根本運(yùn)算規(guī)那么 X Y X與Y X或Y X的非 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 字符型數(shù)據(jù)的表示字符型數(shù)據(jù)的表示 字符作為人機(jī)聯(lián)絡(luò)的媒

18、介，是最重要的數(shù)據(jù)類(lèi)型之一，當(dāng)前的西文字符集由 128 個(gè)符號(hào)組成，通常用 8 位二進(jìn)制編碼,即用一個(gè)字節(jié)來(lái)表示每一個(gè)符號(hào)，當(dāng)前通用的兩個(gè)規(guī)范字符集是：ASCII 碼： 即 American Standard Code for Information InterchangeEBCDIC碼：即 Extended Binary Coded Decimal Interchage Code ASCII碼字符集詳細(xì)編碼如下表所示： ASCII字符編碼集字符編碼集 b6 b5 b4 000 001 010 011 100 101 110 111 b3 b2 b1 b0 0000 NUL DLE SP 0

19、P , p 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2 “ 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN & 6 F V f v 0111 BEL ETB 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + ; K k 1100 FF FS , N n 1111 SI U

20、S / ? O _ o P75P75字符串的表示與存儲(chǔ)字符串的表示與存儲(chǔ) 字符串是指延續(xù)的一串字符，它們占據(jù)主存中延續(xù)的字符串是指延續(xù)的一串字符，它們占據(jù)主存中延續(xù)的多個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)存放一個(gè)字符，對(duì)一個(gè)主存字的多個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)存放一個(gè)字符，對(duì)一個(gè)主存字的多個(gè)字節(jié)，有按從低位到高位字節(jié)次序存放的，也有多個(gè)字節(jié)，有按從低位到高位字節(jié)次序存放的，也有按從高位到低位字節(jié)次序存放的。表示字符串?dāng)?shù)據(jù)要按從高位到低位字節(jié)次序存放的。表示字符串?dāng)?shù)據(jù)要給出串存放的主存起始地址和串的長(zhǎng)度。例如：給出串存放的主存起始地址和串的長(zhǎng)度。例如：IF AB THEN READ(C)就可以有如下不同的存放方式：就可以有如

21、下不同的存放方式： I F A A F I B T T B 假定每個(gè)字假定每個(gè)字 H E N N E H 由由 4 個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié) R E A D D A E R 組成組成 ( C ) ) C (漢字的表示漢字的表示 通常用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字通常用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字 為了與西文字符編碼相區(qū)別西文的為了與西文字符編碼相區(qū)別西文的ASCII碼的最高一位編碼值為碼的最高一位編碼值為0，表示一，表示一個(gè)漢字時(shí)，把兩個(gè)字節(jié)的最高一位的編碼個(gè)漢字時(shí)，把兩個(gè)字節(jié)的最高一位的編碼值設(shè)定為值設(shè)定為 1，那么該編碼集的最多編碼數(shù)，那么該編碼集的最多編碼數(shù)量為量為 128 X 128。 這種編碼方案與西文傳送中的

22、把這種編碼方案與西文傳送中的把ASCII碼的最高一位用作奇偶校驗(yàn)位有矛碼的最高一位用作奇偶校驗(yàn)位有矛盾。盾。數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的格式數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的格式定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù): N = N N N .Ns-1-n-2整整 數(shù)數(shù) : N = N N N . N N01snn-1浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù): N = M E E .E E M M .M ssm-110-1-2-n符號(hào)位符號(hào)位 階碼位階碼位 尾數(shù)數(shù)碼位尾數(shù)數(shù)碼位 總位數(shù)總位數(shù) 短浮點(diǎn)數(shù)短浮點(diǎn)數(shù): 1 8 23 32長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù): 1 11 52 64 暫時(shí)浮點(diǎn)數(shù)暫時(shí)浮點(diǎn)數(shù): 1 15 64 80IEEE 規(guī)范：規(guī)范： 階碼用移碼，尾數(shù)用原碼階碼用

23、移碼，尾數(shù)用原碼 基為基為 2P76P76二二 十進(jìn)制編碼十進(jìn)制編碼BCD編碼編碼用四位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制，用四位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制， 16個(gè)編碼形狀選用其中的個(gè)編碼形狀選用其中的10個(gè)編碼個(gè)編碼有多種方案，例如：有多種方案，例如：8421碼，余碼，余 3 碼，循環(huán)碼碼，循環(huán)碼又可區(qū)分為：又可區(qū)分為：有權(quán)碼：每位上的有權(quán)碼：每位上的 1 代表確定的值代表確定的值無(wú)權(quán)碼：無(wú)法確定每位上的無(wú)權(quán)碼：無(wú)法確定每位上的 1 代表的值代表的值0 0000 0011 0000 00001 0001 0100 0001 01112 0010 0101 0011 01103 0011 0110 0010 0

24、1014 0100 0111 0110 01005 0101 1000 1110 10116 0110 1001 1010 10107 0111 1010 1000 10018 1000 1011 1100 10009 1001 1100 0100 1111有權(quán)碼有權(quán)碼 無(wú)權(quán)碼無(wú)權(quán)碼8421余余3碼碼 循環(huán)碼循環(huán)碼 84-2-1P79P79計(jì)算機(jī)原理及系統(tǒng)構(gòu)造 第十講主講教師：趙宏偉主講教師：趙宏偉 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：64本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容w信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼信息編碼、碼制轉(zhuǎn)換與檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼w數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示常用的信息編碼常用的信息編碼w二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼與運(yùn)算算法二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)的

25、編碼與運(yùn)算算法定點(diǎn)小數(shù)表示定點(diǎn)小數(shù)表示: Ns N1 N2 Nn X = X = X =原原 X 1 - X -1 X 0反反 X(2 - 2 )+ X-n0 X 1-1 X 0補(bǔ)補(bǔ) X 2 + XMod ( 2 - 2 )0 X 1-1 X 0Mod 20 X 1-n純小數(shù)原碼，反碼，補(bǔ)碼的定義純小數(shù)原碼，反碼，補(bǔ)碼的定義P82P82定點(diǎn)小數(shù)表示定點(diǎn)小數(shù)表示: Ns N1 N2 Nn 原原 碼碼定義：定義： X 原原 =實(shí)例：實(shí)例： X1 = 0.10110 -0.10110 0.0000 X 原原 = 010110 110110 00000 10000 結(jié)論：原碼為符號(hào)位加數(shù)的絕對(duì)值，結(jié)論

26、：原碼為符號(hào)位加數(shù)的絕對(duì)值，0正正 1負(fù)負(fù) 原碼零有兩個(gè)編碼，原碼零有兩個(gè)編碼，+0 和和 -0編碼不同編碼不同 原碼難以用于加減運(yùn)算，但乘除方便原碼難以用于加減運(yùn)算，但乘除方便 X 1 - X -1 X 0 0 X 1P83P83定點(diǎn)小數(shù)表示定點(diǎn)小數(shù)表示: Ns N1 N2 Nn模模 2 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 定義：定義： X 補(bǔ)補(bǔ) =實(shí)例：實(shí)例： X1 = 0.10110 -0.10110 0.0000 X 補(bǔ)補(bǔ) = 010110 101010 00000結(jié)論：補(bǔ)碼最高一位是符號(hào)位，結(jié)論：補(bǔ)碼最高一位是符號(hào)位，0 正正 1 負(fù)負(fù) 補(bǔ)碼表示為：補(bǔ)碼表示為：2*符號(hào)位符號(hào)位 + 數(shù)的真值數(shù)的真值 補(bǔ)碼零只需一個(gè)編碼，故能表示補(bǔ)碼零只需一個(gè)編碼，故能表示 -1 補(bǔ)碼能很好地用于加減乘除運(yùn)算補(bǔ)碼能很好地用于加減乘除運(yùn)算 X 2 + X -1 X 0 MOD 2 0 X 1P83P83定點(diǎn)小數(shù)表示定點(diǎn)小數(shù)表示: Ns N1 N2 Nn 反反 碼碼定義：定義： X 反反 =實(shí)例：實(shí)例： X1 = 0.10110 -0.10110 0.0000 X 反反 = 010110 101001 00000 11111 結(jié)論：反碼負(fù)數(shù)為符號(hào)位跟每位的反結(jié)論：反碼負(fù)數(shù)為符號(hào)位跟每位的反, 0 正正 1 負(fù)負(fù) 反碼零有二個(gè)編碼，分反碼零有二個(gè)編碼，分+0 和和 -0 反碼難以用于加減運(yùn)算，有循環(huán)進(jìn)位問(wèn)題反碼