摘要:各种码制,本节主要掌握原码、反码、补码和移码的概念,以及各自的用途和优点。
各种码制
本节主要掌握原码、反码、补码和移码的概念,以及各自的用途和优点。
1.原码
将较高位用做符号位(0表示正数,1表示负数),其余各位代表数值本身的绝对值的表示形式。这种方式是最容易理解的。例如,假设用8位表示一个数,则+11的原码是00001011,-11的原码是10001011。
直接使用原码在计算时会有麻烦。例如,(1)10+(-1)10=0。如果直接使用原码,则:
(00000001)2+(1000001)2=(10000010)2
这样计算的结果是-2,也就是说,使用原码直接参与计算可能会出现错误的结果。所以,原码的符号位不能直接参与计算,必须和其他位分开,这样会增加硬件的开销和复杂性。
2.反码
正数的反码与原码相同。负数的反码符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反。例如,-11的反码为11110100。
同样,对上面的加法,使用反码的结果是:
(00000001)2+(11111110)2=(11111111)2
这样的结果是负0,而在人们普遍的观念中,0是不分正负的。反码的符号位可以直接参与计算,而且减法也可以转换为加法计算。
3.补码
正数的补码与原码相同。负数的补码是该数的反码加1,这个加1就是“补”。例如,-11的补码为11110100+1=11110101
再次做以上的加法,是这样的:
(00000001)2+(11111111)2=(00000000)2
这说明,直接使用补码进行计算的结果是正确的。
对一个补码表示的数,要计算其原码,只要对它再次求补。由于补码能使符号位与有效值部分一起参加运算,从而简化了运算规则,同时它也使减法运算转换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的电路,这使得在大部分计算机系统中,数据都使用补码表示。
4.移码
移码又称为增码,移码的符号表示和补码相反,1表示正数,0表示负数。也就是说,移码是在补码的基础上把首位取反得到的,这样使得移码非常适合于阶码的运算,所以移码常用于表示阶码。
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