导学实验4-码制

1、信息的表示与存储 码 制1教学重点、难点教学重点：机器数、原码、补码和反码的概念、特点 。教学难点：掌握原码、补码和反码的表示方法和特点2问题在计算机中信息都是采用二制编码形式1、在计算机中正负数如何表示？2、什么是机器数、原码、反码和补码？3、什么是定点数和浮点数？3解决思路计算机中，把正、负号也用二进制代码表示。4知识点介绍 信息的存储单位位（Bit）：度量数据的最小单位字节（Byte）：数据存储的基本单位K 字节1K = 1024 byteM（兆）字节1M = 1024 KG（吉） 字节1G = 1024 M T（太）字节1T = 1024 Gb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b

2、01 0 0 1 0 1 0 1=27+ 24+ 22+ 20=1495知识点介绍一、机器数与原码、补码和反码表示1、机器数 在计算机中信息都是采用二制编码形式。数的正、负号也是用二进制代码表示，用“0”表示正数，“1”表示负数，其余位仍表示数值。把在机器内存的正、负号数字化的数称为机器数。6知识点介绍 假设用8位（即1个字节）来存储数据，下图所示的是十进制数67和-67在计算机中的存储形式。 7机器数有三种表示方式：原码反码补码机器数对应的原来数值称为真值。知识点介绍8知识点介绍2原码表示法 原码表示方法中，数值用绝对值表示，在数值的最左边用“0”和“1”分别表示正数和负数，书写成X原表示X

3、的原码。 例如，当n=8,十进制数19和-19的原码表示为：19原19原019知识点介绍在原码的表示中，有以下两个特点：（1）最高位为符号位，正数为0，负数为1，其余n-1位是X的绝对值的二进制表示。（2）0的原码有两种表示：0原000000000原因此，原码表示法中，数值0不是唯一的。10知识点介绍3反码表示法 例如，当n=8,十进制数19和-19的反码表示为：19反19反用X反表示X的反码。0111知识点介绍反码的表示，有以下特点：（1）正数的反码与原码相同，负数的反码是其绝对值的二进制表示按各位取反（0变1，1变0）所得的表示。（2）0在反码表示中也有两种表示： 0反00000000 0

4、反即数值0不是唯一的。12知识点介绍4补码表示法 用X补表示X的补码。例如，当n=8,十进制数19和-19的补码表示为：19补19补13知识点介绍补码的表示，有以下特点：（1）正数的补码与原码、反码相同，负数的反码是其绝对值的二进制表示按各位取反（0变1，1变0）加1，即为其反码 + 1。（2）0在补码表示中： 0补0补数值0是唯一的。由于补码运算方便，所以在计算机中广泛使用。 14练习对于8位计算机，求：+91 -91 +1 -1 +127 -127 的补码。+91原=01011011 +91补=-91原=11011011 -91补=+1原=00000001 +1补=-1原=10000001

5、 -1补=+127原=01111111 +127补=-127原=11111111 -127补=15知识点介绍如何将一个负数的二进制补码数转换成十进制数？步骤如下：（1）首先将各位取反。（2）将其转换为十进制数，并在前加一负号（3）对所得到的数再减1，即得到该数的十进制数。16知识点介绍例如：求补码对应的十进制数，其步骤：（1）取反：；（2）转换为十进制数，加负号得：-60；（3）减1，则为-61。 17练习写出下列用补码表示的二进制数的真值，并用十进制表示。01101010 01010111 10001101 1111111001101010补 01101010原 (106)100101011

6、1补 01010111原 (87)1010001101补 01110010原 (-114)10 (-115)1011111110补 00000001原 (-1)10 (-2)1018由前面练习得知：(106)10 在计算机中存为 (87)10 在计算机中存为 (-115)10 在计算机中存为 (-2)10 在计算机中存为 整数的存储19知识点介绍二、定点数和浮点数 1整数的表示定点数 （将小数点固定在数中某个约定的位置）如果计算机用N位来表示一个带符号的整数M，可写成：M=NsNn-1Nn-2N2N1N0 其中Ns为符号位 M的取值范围：-2nM2n-1 符号位 数值部分整数纯小数20知识点介

7、绍2实数的表示浮点数 在计算机中一个浮点数由两部分构成：阶码和尾数，阶码是指数，尾数是纯小数。即可表示为： M=2PS其中P是一个二进制整数，S是二进制小数，这里称P为数N的阶码，S称为数M的尾数，S表示了数M的全部有效数字，阶码P指明了小数点的位置。 Ps P Ss S阶符 阶码 尾符 尾码实数的存储21实例一个32位浮点数，阶码部分用8位（阶符占一位）补码表示，尾数部分用24位（尾符占一位）规格化补码表示；基数为2。试写出存放105.5浮点数的格式。 (105.5)10000000 Ps P Ss S阶符 阶码 尾符 尾码=(+1101001.1)2= 0. 2+111实数的存储22归纳总结机器数与原码、反码和补码的表示正数的原码、反码、补码负数的原码负数的反码负数的补码相同，均为该二进制数的绝对值。 最高位为1，其余 n-1 位是 该二进制数的绝对值。 为其原码除符号位外，其余 n-1 位逐位取反。 为其反码 + 1。 23作业1、在计算机中表示信息的最小单位是（ ）。A 字 B 字节 C 位 D 双字节2、正数的补码是_H（十六进制表示），十进制数-17的补码是_H（十六进制表示