計算機中的信息表示

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1、第二章計算機中的信息表示數(shù)據(jù)信息控制信息數(shù)值型數(shù)據(jù)非數(shù)值型數(shù)據(jù)指令信息等第一節(jié)定點表示與浮點表示2.1.1定點表示法無符號數(shù)定點整數(shù)定點小數(shù)00000000～111111110～25511111111～01111111原原-127～127補10000000～01111111補-128～1271.1111111～0.1111111原原-(1-2-7)～(1-2-7)1.0000000～0.1111111補補-1～(1-2-7)12-7E浮點數(shù)真值：N=+R×M階碼EfE1…EmMfM1…Mn浮點數(shù)機器格式：尾數(shù)階符數(shù)符R：階碼底

2、，隱含約定。E：階碼，為定點整數(shù)，補碼或移碼表示。其位數(shù)決定數(shù)值范圍；階符表示數(shù)的大小。M：尾數(shù)，為定點小數(shù)，原碼或補碼表示。其位數(shù)決定數(shù)的精度；數(shù)符表示數(shù)的正負。尾數(shù)規(guī)格化：1/2≤M＜1最高有效位絕對值為12.1.2浮點表示法1.格式2.表示范圍與精度表示范圍：-231～231(1-2-9)例.某規(guī)格化浮點數(shù)用補碼表示，其中階碼6位，含1位階符；尾數(shù)10位，含1位數(shù)符。階符1位，階碼m位，補碼表示，以2為底；數(shù)符1位，尾數(shù)n位，補碼表示，規(guī)格化。最小浮點數(shù)：最大浮點數(shù)：最小浮點正數(shù)：階碼為最大數(shù)：2-1m尾數(shù)為絕對值最大的

3、負數(shù)：-1尾數(shù)為最大數(shù)：階碼為最大數(shù)：2-1m1-2-n階碼為最小數(shù)：-2m尾數(shù)為最小正數(shù)：2-1表示精度：2-33第二節(jié)指令信息的表示指令：指示計算機執(zhí)行某類操作的信息的集合。本節(jié)主要討論：一般指令格式常用尋址方式面向用戶指令類型2.2.1指令格式指令基本格式操作碼θ地址碼D一個一個或幾個1.指令字長定長指令格式變長指令格式便于控制（1）定長操作碼各指令θ的位置、位數(shù)固定相同。（2）擴展操作碼各指令θ的位置、位數(shù)不固定，根據(jù)需要變化。合理利用存儲空間2.操作碼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵在設置擴展標志。例.指令字長16位，可含有3、2、1或0個

4、地址，每個地址占4位。操作碼地址碼15~1211~87~43~00000XYZ1110XYZ............11110000YZ11111110YZ............三地址指令15條二地址指令15條111111110000Z111111111110Z............一地址指令15條11111111111100001111111111111111............零地址指令16條（3）復合型操作碼操作碼分為幾部分，每部分表示一種操作。例.某機算邏指令3.地址結(jié)構(gòu)01234567815基本操作進位移位回

5、送判跳操作數(shù)指令中提供的地址數(shù)存儲單元地址碼寄存器編號（1）指令提供地址的方式顯地址方式隱地址方式:指令中明顯指明地址。:地址隱含約定,不出現(xiàn)在指令中。直接或間接給出（2）地址結(jié)構(gòu)的簡化操作數(shù)地址●四地址結(jié)構(gòu)指令格式：使用隱地址可以減少指令中的地址數(shù)，簡化地址結(jié)構(gòu)。θD1D2D3D4結(jié)果地址下條指令地址功能：(D1)θ(D2)D3(D4)下條指令用指令計數(shù)器PC指示指令地址?！袢刂方Y(jié)構(gòu)指令格式：操作數(shù)地址θD1D2D3結(jié)果地址下條指令地址功能：轉(zhuǎn)移時，用轉(zhuǎn)移地址修改PC內(nèi)容。(D1)θ(D2)D3(PC)+1PC源/目的●二

6、地址結(jié)構(gòu)指令格式：θD1D2目的/源功能：(D1)θ(D2)D2/D1(PC)+1PC雙操作數(shù)：●一地址結(jié)構(gòu)指令格式：θD1隱含約定單操作數(shù)：功能：●零地址結(jié)構(gòu)指令格式：(D1)θ(A)A(PC)+1PCθ(D1)D1(PC)+1PCθ功能：用于堆棧或特殊指令操作。例.ADD；執(zhí)行前：低SP102046SP3046執(zhí)行后：高低高2.2.2尋址方式是指尋找操作數(shù)地址或操作數(shù)的方式。操作碼θ立即數(shù)S（1）立即尋址指令直接給出操作數(shù)。1.常見尋址方式定長格式：變長格式：基本指令立即數(shù)S數(shù)在指令中，其長度固定、有限。數(shù)在基本指令之后，

7、其長度可變。用來提供常數(shù)、設置初值等。操作碼θ有效地址D（2）直接尋址指令直接給出操作數(shù)地址。存儲單元號寄存器號(數(shù)在M中)(數(shù)在R中)●存儲器直接尋址（直接尋址）定長格式D的位數(shù)有限,限制訪存范圍變長格式基本指令DLDHD的位數(shù)可覆蓋整個存儲空間S=（D）操作碼θ寄存器號R存儲單元號寄存器號(數(shù)在M中)(數(shù)在M中)●寄存器直接尋址（寄存器尋址）格式R所占位數(shù)少；訪問R比訪問M快格式S=（R）用于訪問固定的存儲單元或寄存器。（3）間接尋址指令給出操作數(shù)的間接地址。●存儲器間址操作碼θ間接地址DD=00300060...0060

8、S...S=((D))M間址單元地址指針操作碼θ寄存器號R●寄存器間址格式R所占位數(shù)少；R可提供全字長地址碼；修改R內(nèi)容比修改M內(nèi)容快。格式S=((R))指針不變(由指令指定)，指針內(nèi)容可變，使同一指令可指向不同存儲單元，以實現(xiàn)程序的循環(huán)、共享，并提供轉(zhuǎn)移地址?！穸褩ぶ凡僮?/p>