N位二进制数原码,反码,补码所能表示的十进制数的范围 怎么算
N位二进制数原码,反码,所能表示的十进制数的范围都是是-2^(N-1)-1~+2^(N-1)-1。N位二进制数补码能表示的十进制数的范围是-2^(N-1)~+2^(N-1)-1。
二进制数转换成十进制数使用"按权相加"法,把二进制数首先写成加权系数展开式,然后按十进制加法规则求和。
原码表示法规定:用符号位和数值表示带符号数,正数的符号位用“0”表示,负数的符号位用“1”表示,数值部分用二进制形式表示。所以N位二进制数原码能表示的十进制数的范围是-2^(N-1)-1~+2^(N-1)-1。
反码表示法规定:正数的反码与原码相同,负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反。所以N位二进制数反码能表示的十进制数的范围是-2^(N-1)-1~+2^(N-1)-1。
补码表示法规定:正数的补码与原码相同,负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反,然后在最后一位加1。所以N位二进制数补码能表示的十进制数的范围是-2^(N-1)~+2^(N-1)-1。
扩展资料:
原码是有符号数的最简单的编码方式,便于输入输出,但作为代码加减运算时较为复杂。在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理;同时,加法和减法也可以统一处理。
在计算机中,利用电子器件的特点实现补码和真值、原码之间的相互转换,非常容易。补码表示统一了符号位和数值位,使得符号位可以和数值位一起直接参与运算,这也为后面设计乘法器除法器等运算器件提供了极大的方便。
2022-05-15 广告
N位二进制补码所能表示的十进制数的范围是-2^(N-1)~+2^(N-1)-1
N 位二进制数原码,反码,补码所能表示的十进制数的范围 怎么算
在 N 位的原码中,符号位占用了一个位,只用 N-1 位表示绝对值。
因此,可以表示负数的范围是:-2^(N-1)-1~-0;
同理,可以表示正数的范围是:+0~+2^(N-1)-1。
综合,N 位原码所能表示的是:-2^(N-1)-1~-0,+0~+2^(N-1)-1。
如 N = 8,范围就是:-2^7-1 ~-0,+0 ~+2^7-1。
即: -127~-0,+0 ~+127。
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N 位的反码,与原码是一一对应的。
所以,N 位反码的范围,也是:-2^(N-1)-1~-0,+0~+2^(N-1)-1。
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原码和反码,都是不合理的编码。
天下只有一个零,原码反码,却都编造了两个代码:-0、+0。
这种“逆天”的编码,计算机是不能使用的。
所以,计算机中,原码和反码,都不存在。
淘汰了原码和反码之后,又发明了补码。
补码中,只有一个零的编码。
空出来的一个码位,用-2^(N-1) 填充。
所以,N 位补码的范围,就是:-2^(N-1)~-1,0~+2^(N-1)-1。
如 N = 8,范围就是:-2^7 ~-1,0 ~+2^7-1。
即:-128 ~ -1,0 ~+127。
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实际上,原码和反码,在计算机中,都是没有任何用处的。
你只能写在纸面上,黑板上。
都表示多大范围? 你可以随便怎么说。
,,,,,,,,,,,,,补码范围为 -(2^n-1)~(2^n-1)-1
“补码”,是计算机进行正负数计算时,唯一使用的“代码”。
原码和反码,都没有计算功能。因此,在计算机中,原码和反码根本就不存在。
所以,琢磨原码和反码,都是毫无意义的想法和做法。
其实,所谓的“补码”,也并不是“什么码”,而是完全正常的数值。
计算机使用二进制数。 这些二进制数,既没有小数点,也不存在什么“符号位”。
八位数的范围是:0000 0000 ~ 1111 1111。 所以,这些数,都是正整数。
对应十进制数是:0 ~ 255。 计算机专业则称之为:无符号数。
两个八位二进制数相加,可能会出现进位。进位值则是:2^8 = 256。
随便找两个二进制数做加法,列出竖式如下:
图中的无符号数加法运算,就出现了进位(2^8 = 256)。
如果算上进位,和,就是 256 + 26 = 282,加法运算正确!
如果忽略(或舍弃)了进位,就是减去了 256,和,就只剩下 26 了。
那么,加上 255,再减 256,此时的加法,就变成了减法运算!
此时的运算结果,则是:27 - 1 = 26。 减法运算正确!
此时的“无符号数”255,就是“有符号数”的-1 !
于是,计算机专家就将 255 (1111 1111),称为:-1 的补码。
同理:254 (1111 1110),就是-2 的补码;
。。。 。。。
最后,128 (1000 0000),就是-128 的补码。
这就是说:255 ~ 128,在舍弃进位之后,它们就等于:-1 ~-128 !
计算机专业教材中给出了求负数补码的公式:[ X ]补 = 2^n + X。
这个公式,正是体现了上述的相等关系。
看清了吗?
“补码”就是这么来的。 “补码”与“原码反码取反加一”,毫无关系!
例如:-31 的八位补码,是什么?
解:[ -31 ]补 = 256-31 = 225 = 1110 0001 (二进制)。 完事!
那么,127 还能不能当做负数呢? 不能!
因为,127 (0111 1111) 的最高位是 0。相加后,进位只能是 0。
即使舍弃进位 0,127,也不能表现出负数的特点。
所以,0 ~ 127,这 128 个无符号数,就只能当做它们自己了。
因此,计算机专业教材中零和正数补码的公式,就是:[ X ]补 = X。
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看明白上述介绍,就可以理解:
所谓的“补码”,本来都是正数。 而且,也都属于“无符号数”。
无符号的“补码”,能够当成负数使用,其根源就在于【舍弃进位】。
那么,利用“补码”当做“有符号数”做加减运算,与“无符号数”的加法,算法显然是完全相同的,都是逢二进一!
因此,“有符号数(补码)”、“无符号数”,就可以【共用同一个加法器】!
利用【舍弃进位】,就实现了“两种算法(加减)”的统一、“两种数据类型”的统一。
因此,计算机,只需配置一个加法器,便可横行天下!
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原码和反码,都没有这些功能。
所以,计算机中,就无法使用原码和反码进行计算。甚至,都不保存它们。
老外的算术水平太洼了,弄不清楚进位的事。百般无奈,只好编造了:
“机器数真值有符号数符号位正零负零原码反码补码正数三码相同负数取反加一符号位不变模同余符号位也参加运算时针倒拨正拨 ... ”
这些,都是垃圾概念! 你就是把它们都背熟了、都会做了,也是啥用都没有的。
因为,所谓的“补码”,本来就是正常的数字,它根本就不是“什么码”!
当然,你如果能当上计算机老师,你就可以用这些,再去忽悠下一代学生。
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