二进制 计算机为什么采用二进制( 二 )


(3)二级制表示负数当然,并不是所有的东西都是正数,比如我大学的银行账户,所以我们需要一种表示正数和负数的方式 。大多数计算机用第一位数字作为符号,其中1代表负数,0代表正数,然后用剩下的31位数字作为数字本身 。这给了我们一个大约正负20亿的范围 。虽然这是一个相当大的数字范围,但对于许多任务来说是不够的 。地球上有七十亿人,美国的国债毕竟将近二十万亿美元 。这就是64位数字有用的原因 。一个64位的数所能代表的最大值约为9200亿 。这是很多可能的数字,预计会在一段时间内保持在美国国债之上 。
:第一位作为符号,用原始代码形式表示 。
但更重要的是补语形式的表示 。
正数的补码形式:与原码形式相同,例如7,表示0000 ' 0111;
负数的补码形式:先把负数变成正数,用原代码形式表示正数,然后取所有负数;
(此操作是一个补码操作)
-7 = & gt;7 = & gt0000'0111= >1111'1000= >1111'1001 。
数在计算机中全部以补码的形式存储 。
补码的作用统一了加减法 。
假设内存中存储了两个数,(3,5) 。注意:它们以补码的形式存储 。
如果是3 5,直接输入加法器,0000 & # 39;0011 0000'0101=0000'1000,得到8的补数;
如果是3-5,对5进行补码运算(取逆加1)0000 & # 39;0101= >1111'1010= >1111'1011
然后输入加法器,0000 & # 39;0011 1111'1011= 1111'1110,得到-2的补码;
也就是说,加法器电路可以用于加减运算,输出可以直接放入存储器,但在减法时,先对减数进行补码运算 。
(4)二进制表示内存地址最重要的是,正如我们将在后面的图中讨论的,计算机必须在其内存中标记一个名为“地址”的位置,以便存储和检索值 。随着计算机内存增长到GB和TB级别(即万亿字节),它也必须具有64位内存地址 。
内存地址,直接用原码表示 。范围是0-2 n-1 n =地址线的数量,例如64 。
(5)二进制表示小数除了负数和正数,计算机还必须处理非整数,比如12.7和3.14,甚至Stardate 43989.1 。这些数字被称为浮点数,因为小数点可以在数字之间浮动 。已经开发了几种方法来表示浮点数,其中最常用的是IEEE 754标准 。你以为只有历史学家不擅长给事物命名啊!本质上,这个标准存储十进制值有点像科学记数法 。比如625.9可以写成0.6259 * 10 ^ 3 。这里有两个重要的数字 。. 6259称为有效数,3是指数 。
在32位浮点数中,第一位用来表示数字的符号 。接下来的8位用于存储指数,其余23位用于存储有效数字 。

二进制 计算机为什么采用二进制


1.0001的前1不参与编码:小数点移动时,必须保证小数点前面有1,所以前1不参与编码 。指数3 127是二进制编码的,即指数的表达范围 。
(6)二进制表示字符好吧,我们已经讨论了很多关于数字的问题,但是你的名字可能是由字母组成的,所以对于计算机来说,有一种表示文本的方式是非常有用的 。然而,计算机并没有使用特殊形式的字母存储,而是简单地用数字来表示字母 。也许最直接的方法就是简单地给字母表中的字母编号,其中A是1,B是2,C是3,依此类推 。事实上,弗朗西斯·培根,一位著名的英国作家,在17世纪使用一个5位序列对英语字母表的所有26个字母进行编码来发送秘密信息 。
5位可以存储32个可能的值,所以这对于26个可能的字母来说足够了,但是对于标点符号、数字和大小写字母来说就不够了 。输入ASCII,美国信息交换标准代码 。ASCII发明于1963年,是一种7位代码,足以存储128个不同的值 。有了这个扩展的作用域,它可以对大写字母、小写字母、数字0到9以及@符号和标点符号等符号进行编码 。例如,小写A用数字97表示,而大写A是65,冒号是58,右括号是41 。ASCII甚至有一些特殊的命令代码,比如换行符,来告诉计算机从哪里换到下一行 。在旧电脑上,如果不包含换行符,文本行实际上会超出屏幕边缘 。

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