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定点计算和浮点计算,什么是定点数和浮点数

时间:2023-05-05 20:12:45 阅读:26688 作者:2822

计算机组成原理——固定分数和浮点数计算机常用的数据表示形式有两种,一种是定点格式,另一种是3358www.Sina.com/。 一般来说,定点格式所允许的数值范围有限,所以所需要的处理硬件相对简单。 浮点形式允许的数值范围广,要求的处理硬件复杂。

一、定点数的表示方法定点格式:即浮点格式约定的小数点位置一定,小数点不再用“.”表示。 原理上,小数点位置可以固定在任何位,但通常将数据表示为约定机器中所有数据的小数点位置固定不变纯小数

纯小数:整数部分是零的小数(小于1的正小数)。 例如0.1、0.66、0.987

纯整数:正整数。 例如1、32、99

假设常数点x用n 1位的字表示。 为了统一处理数据,符号位放在最左边,使用数值纯整数。 这样可以得到以点数表示的数据格式。

如果x表示纯小数,则小数点在符号位后面,符号和尾数均为0时,x的绝对值最小,|x|min=0; 符号和尾数均为1时,x的绝对值为最大。

如果x表示纯整数,则小数点位于最低的x0之后。

二、浮点数的表示方法浮点格式(浮点表示法)0和1分别表示正号和负号,对应于整数的小数点位置根据比例因子可以在一定范围内自由浮动。

其中,m是浮点数的尾数,是纯小数。 e是比例系数的指数,称为浮点数指数,是整数。

在机器中表示浮点数时,一个是把尾数抽出,用定点小数的形式表示。 尾数部提供有效数字的位数,因此决定浮动小数点数的显示精度。 二是给出指数(经常称为阶码),用整数表示。 阶码表示数据中小数点的位置,决定浮点数的表现范围。 第三个是给出浮点数的符号,包括阶符号和数符号。

在早期计算机中,机器的浮点数由步进代码、尾数和符号位组成。

把数的范围和精度分别表示的方法

无论是32位浮点型(单精度)还是64位浮点型,基数2都是固定常数,对于每个浮点型都是相同的,因此不必用显示来表示。 阶符号采用隐式方式,即符号移动方式表示正负指数。 码移动方式便于比较两个指数的大小和次数的操作。 这是因为次数的符号场越大,指数值越大。 如果采用这种方案,当浮点指数真值e变为阶码e时,指数e应该加上恒定的偏移值127(0111111 ),即E=e 127。

在32位浮点数中,s由浮点数的符号位组成1位,S=0表示正数,S=1表示负数。

e是步进码,占用8位

m是尾数,位于低位,占23位,小数点位置位于尾数的最(最高)有效位的右侧。 64位浮点数中,编码位1位、阶码字段11位、尾数字段52位,指数偏移值为1023 经过改进,为了便于软件移植,按IEEE754标准,32位浮点数和64浮点数的标准格式:

例如,十进制1.25是

等等,有各种各样的形式。 为了提高数据的显示精度,如果尾数的值不是0,则尾数字段的最高有效位必须为1。 我们将其称为浮点数不论是32位浮点数还是64位浮点数,如果不对浮点数的表示作出明确规定,同一个浮点数的表示就不是唯一的。

规格化表示

)1)标准化的定义

r=2(基数为2 ) 0.5=|s| 1

(2)归一化数的判断

s 0(正数)时,归一化数形式:

真值0.1xx…xxx

原码0.1xx…xxx

补数0.1xx…xxx

反符号0.1xx…xxx (负数)时,为正规化数形式

真值-0.1xx…xxx

源代码1.1xx…xxx

补数1.0xx…xxx

反符号1.0xx…xxx归一化数定律http://www.Sina.com/http://www.Sina.com /

关于规格化

)1)左规

尾数左移一位,减到楼层号与第一位不同

[x y]候补=00,11; 11.1001

左规之后: [x y]补=00,10; 11.0010 (00,11层代码减1,11.1001尾数左一位) ) ) )。

)2)右量规

在尾数大于1的情况下,即尾数为01.xx…xxx、10.xx…xxx的情况下需要右量规

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