軟考之路(三) 組成原理

2021-09-07 05:47:18 字數 2569 閱讀 5465

知識概覽1:

計算機中的資訊不僅有資料。還有字元、命令,當中資料還有大與小、正數與負數之分。計算機是怎樣用「0」或「1」。來表示這些資訊的呢?

1.計算機中數的表示形式

在計算機中,僅僅有數碼1和0兩種不同的狀態,對於乙個數的正、負號,兩種不同狀態,約定正數的符號用0表示,負數的符號用1表示,將符號位放在數的最左邊。比如:n1=+1011,n2=-1011。因為mcs—51為8位微控制器。即資訊是以8位為單位進行處理的,且每乙個存貯單元僅僅能存貯—個8位的二進位制數,稱為乙個位元組,假設用乙個位元組(即8位二進位制數)來表示上述兩個符號數,它們在微控制器中可分別表示為:00001011和10001011,當中最高位為符號值,其餘位為數值位。

最高位為0表示是正數,最高位為1表示是負數。

這樣的計算機用來表示數的形式叫機器數。而把相應於該機器數的算術值叫真值。 

值得注意的是:機器數和真值的物件導向不同。機器數面向計算機,真值面向使用者,機器數不同於真值。

但真值能夠用機器數來表示。

機器數是計算機中表示數的基本方法,機器數通常有原碼、反碼和補碼三種形式。

(1)原碼表示方法

用8位二進位制數表示數的原碼時,最高位為數的符號位,其餘7位為數值位。

比如:真值為+120和-120的原碼形式

[+120]原=01111000

[-120]原=11111000

對於零,能夠覺得它是正零,也能夠覺得它是負零,所以零的原碼有兩種表示形式:

[+0]原=00000000

[-0]原=10000000

8位二進位制數原碼表示範圍為:11111111~01111111。即-127~+127。

(2)反碼表示方法

在反碼表示方法中,正數的反碼與原碼同樣。負數的反碼由它相應原碼除符號位之外。其餘各位按位取反得到。比如:

[+120]反=[+120]原=01111000

[-120]反=10000111

零的反碼有兩種表示方式,即:

[+0]反=00000000

[-0]反=11111111

8位二進位制數反碼表示範圍為:10000000~01111111,即-127~+127。

(3)補碼表示方法

補碼的概念:先以鐘錶對時為例。如果如今的標準時間為5點整,而有一僅僅表卻已是7點,為了校準時間,能夠採用兩種方法:一是將時針退2格,即7-2=5。一是將時針向前撥10格。即7+10=12(自己主動丟失)+5,都能對準到5點。可見,減2和加10是等價的,我們把(+10)稱為(-2)對12的補碼。12為模,當數值大於模12時能夠丟棄12。

在字長為8位的二進位制數字系統中。模為28=256,先看看下例:

01000000        64        01000000        64

+11110110     +246      -00001010      -10

1 00110110        54     1 00l10110        54

由此可見。在字長為8位情況下(64-10)與(64+246)的結果是同樣的,所以(-10)和246互為補數。

在補 碼表示方法中,正數的補碼與原碼同樣。負數的補碼由它相應原碼除符號位之外,其餘各位按位取反且末位加一得到。比如:

[+120]補=[+120]原=01111000

如今我們看一看(-10)的補碼11110110如何求得。

正數的補碼表示方法與原碼同樣

負數的補碼求法:

1)利用反碼求補碼:反碼加1。

如:[-10]原=100010l0

[-10]反=11110101

[-10]補=11110110

2)利用原碼求補碼(直接求補法):找出原碼中數值位的最右邊的乙個「1」,將這個「1」以及這個「1」右邊各位保持不變。而將這個「1」左邊各位按位取反。但符號位不變。

如:[-10]原=100010l0

[-10]補=11110110

採用補碼表示數,可將減法運算轉換成加法運算。在補碼表示法中,零的補碼僅僅有一種表示法,即   [+0]補=[-0]補=00000000。對於八位二進位制數而言,補碼能表示的數的範圍為-128~+127。

【例1-10】已知x=+1010b,y=-1010b,寫出它們的原碼、反碼和補碼形式。

[+1010b]原=00001010b     [-1010b]原=10001010b

[+1010b]反=00001010b     [-1010b]反=11110101b

[+1010b]補=00001010b     [-1010b]補=11110110b

這些都非常easy,主要是考我們的細心程度,這兩天體會到學習了自考看軟考是輕鬆了。可是不得掉以輕心。自考考的是側重於記憶性的知識點多一些,而軟考靠的是對問題的認識、分析、理解。對問題的認識我們要從根本上學習、理解,我們本該追本溯源。

對今後的學習相同也是,多問些為什麼?往往能收到很多其它意想不到的說服自己的知識,那種感覺就是心裡非常舒服、非常爽、也帶勁。

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