计算机组成原理2信息表示-罗克露

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1、主要知识点:.计算机中数据信息表示的方法.计算机中指令信息的表示方法第二章计算机中的信息表示重点：.数的补码表示，定点数、浮点数的表示.指令的格式、寻址方式难点：浮点数的表示、指令的寻址方式2.1数据型数据的表示方法2.1.1带符号数的表示（0）机器数与真值的概念:有符号的数在计算机中表示时,通常用“0”表示正数,“1”表示负数,称为“符号数码化”.在机器中使用的连同数符一起数码化的数,称机器数。用正、负号加绝对值表示的数值，称真值。例如：设机器字长为8位，数X1的真值为+1001110，其对应的机器数就是01001110数X2的真值为-1001110，其对应的机器

2、数就是11001110定点小数的原码定义为：（1）原码表示法设某定点小数真值为X，(数值部分为n位）其对应的原码序列（机器数）为X0。X1X2·····Xn设某定点整数真值为X，(数值部分为n位）其对应的原码序列（机器数）为X0X1X2·····Xn定点整数的原码定义为：（2）补码表示法设某定点小数真值为X，(数值部分为n位）其对应的补码序列（机器数）为X0•X1X2·····X定点小数的补码定义为：定点整数的补码定义为：设某定点整数真值为X，(数值部分为n位）其对应的补码序列（机器数）为X0X1X2·····Xn（3）移码的表示设某定点整数真值为X，(数值部分为n

3、位）X移=2n+X(-2n<=X<2n）移码的特点：1、正数的移码符号位为1，负数的符号位为0。2、同一个数，它的移码和补码表示时数值部分相同符号，符号位相反。可表示为X移=2n+X补原码的特点：1、原码对0的表示有+0、-0之分。2、原码的符号位X0不能和数值部分一起参加运算。补码的特点：1、补码对0的表示是唯一的。2、补码的符号位可以和数值部分一起参加运算。3、相同字长的机器数，补码比原码多表示一个数（定点小数可以表示–1，定点整数可以表示-2n）2.1.2定点表示与浮点表示1.定点表示法代码序列为X0X1X2X3•••XnX0是符号位，（1）定点小数的机器数格

4、式为X0X1X2。。。。Xn-1Xn约定小数点位置X0X1X2。。。。Xn-1Xn（2）定点整数的机器数格式为约定小数点位置编码机器数形式真值原码最小负数最大负数最小正数最大正数111……11100……01000…..01011…..11-(2n-1)-1+1+(2n-1)补码最小负数最大负数最小正数最大正数100…..00111…..11000…..01011…..11-2n-1+1+(2n-1)定点数的表示范围：（以定点整数为例）（机器字长为n+1位，其中符号位1位，数值部分n位）2.浮点表示法设浮点数的真值N=RE×M（E：阶码，M：尾数）（1）浮点数的表示格

5、式：阶符阶码值数符尾数值EfE1E2······EmMfM1M2·········Mf（2）浮点数的规格化原码规格化形式：正数为：0.1XX······X负数为：1.1XX······X补码规格化形式：正数为：0.1XX······X负数为：1.0XX······X浮点数的典型值编码典型值机器数形式真值补码最小正数最大正数最大负数最小负数10000.100000001110.111111110001.011111101111.00000002-8×2-1=1/51227×（1-2-7）=127-2-8×（2-1+2-7）=-1/512-2-7×1=-1282.2字符

6、表示2.2.1ASCII码（略）2.2.2汉字编码简介（略）2.3指令信息的表示2.3.1指令格式指令的基本格式：OP：Operationcode,AD：Address1、指令字长：（1）定字长指令格式，如NOVA机，所有指令均16位字长（2）可变字长指令格式，通常以字节为单位，有一字节、二字节、三字节……长度的指令，如8086微处理机采用的是1---6字节的可变字长指令形式。操作码OP地址码AD2、操作码格式（1）定长操作码操作码的位数和位置是固定不变的，称定长操作码。定长操作码常用于大、中型计算机中。例IBM-370中型计算机、VAX-11超级小型计算机的所有指

7、令操作码的长度均是8位（一个字节）。（2）扩展操作码（可变长操作码）不同的指令操作码的位数可以变化，称可变长操作码。采用扩展操作码可以有效地压缩指令的平均长度，适用于小型、微型计算机。使用频度高的指令，采用较短的操作码，使用频度低的指令，采用较长的操作码，使得指令系统的操作码平均长度得到压缩。例：某指令系统的指令字长16位，有三种指令格式：三地址、二地址、一地址，每个地址码4位，采用扩展操作码表示的指令格式如下：OPA1A2A3指令格式：指令功能：（A1）OP（A2）A3，（PC）+nPC3、地址结构（1）三地址指令OPA1A2指令格式：指令功能：（A1）OP（