пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Представление чисел в ЭВМ

1. Общие сведения

При проектировании ЭВМ, создании инструментального и прикладного программного обеспечения разработчикам приходится решать вопрос о представлении в ЭВМ числовых данных. Для решения большинства прикладных задач обычно достаточно использовать целые и вещественные числа. Запись целочисленных данных в запоминающем устройстве ЭВМ не представляет затруднений: число переводится в двоичную систему и записывается в прямом коде. Диапазон представляемых чисел в этом случае ограничивается количеством выделенных для записи разрядов. Для вещественных данных обычно используются две формы записи: число с фиксированной точкой (ЧФТ) и число с плавающей точкой (ЧПТ).

Память ЭВМ построена из запоминающих элементов, обладающих двумя устойчивыми состояниями, одно из которых соответствует нулю, а другое - единице. Таким физическим элементом представляется в памяти ЭВМ каждый разряд двоичного числа (бит). Совокупность определенного количества эти элементов служит для представление многоразрядных двоичных чисел и составляет разрядную сетку ЭВМ.

Каждая группа из 8-ми запоминающих элементов (байт) пронумерована. Номер байта называется его адресом. Определенное число последовательно расположенных байт называется словом. Для разных ЭВМ длина слова различна - два, четыре или восемь байт. (Мне думается, что это зависит от разрядности процессора).

 Для выполнения операций над двоичными числами в ЭВМ предусмотрены специальные машинные коды. В первую очередь, их применение обусловлено необходимостью выполнения арифметических операций над числами, имеющими разные знаки. Кроме того, реализовать, например, операцию вычитания двоичных чисел значительно проще, если заменить ее операцией сложения с отрицательным числом, а операнды (слагаемые) преобразовать в соответствующий код. Различают несколько вариантов машинных кодов, самые популярные из них – это прямой кодобратный код и дополнительный код. Однако наряду с ними применяются также модифицированные обратный и дополнительный коды.

Прямой код двоичного числа образуется, если перед старшим разрядом абсолютного значения этого числа добавить знаковый разряд, единица в котором означает, что это отрицательное число, нуль, что положительное

Для получения обратного кода чисел существует два правила. Обратный код положительного числа совпадает с его прямым кодом и содержит нуль в знаковом разряде. Обратный код отрицательного числа содержит единицу в знаковом разряде, а у значащих цифр нули заменяются единицами, а единицы нулями, именно поэтому этот код и получил свое название.

Обратный код имеет несколько важных свойств:
 


  • сложение положительного числа с его отрицательным значением в обратном коде дает машинную единицу обратного кода МЕобр = 1111…111;

  • нуль в обратном коде может быть как положительным - 0000…000, так и отрицательным - 1111…111 числом.


Неоднозначность в определении нуля в обратном коде является основной причиной того, что он не используется в современных ЭВМ.

Дополнительный код числа получают по следующим правилам. Дополнительный код положительного числа совпадает с его прямым кодом. Дополнительный код отрицательного числа получается прибавлением к младшему разряду обратного кода числа единицы9. 

 


хиты: 370
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь