1.定点数的源码溢出数值范围定点数范围
2.单片机里面的加减运算时的溢出情况怎么判断?0
3.定点数的加减与溢出有什么区别?
定点数的数值范围定点数范围
关于定点数的数值范围,定点数范围这个很多人还不知道,交替加减今天来为大家解答以上的除法问题,现在让我们一起来看看吧!源码溢出1、交替加减[编辑本段]定点数 dìng diǎn shù 计算机中采用的除法手机 源码编辑一种数的表示方法。
2、源码溢出参与运算的交替加减数的小数点位置固定不变。
3、除法 [编辑本段]1 定点数的源码溢出表示 [编辑本段]1.1 无符号数的表示 指整个机器字长的全部二进制位均表示数值位,相当于数的交替加减绝对值。
4、除法若机器字长为n+1为,源码溢出则数值表示为: X=X0X1X2...Xn 其中Xi={ 0,交替加减1}, 0<=i<=n 即X0*2^n + X1*2^(n-1) + X2*2^(n-2) + ... + Xn-1*2 + Xn 数值范围是 0≤X≤2^(n+1) - 1 例如:表示。
5、除法 [编辑本段]1.2 带符号数的表示 最高位被用来表示符号位,而不再表示数值位。
6、 [编辑本段](1) 定点整数 小数点位固定在最后一位之后称为定点整数。
7、若机器字长为n+1为,数值表示为: X=X0X1X2...Xn,其中Xi={ 0,1},0≤i≤n 即(-1)^X0 * (X1*2^(n-1) + X2*2^(n-2) + ... + Xn-1*2 + Xn) 数值范围是 -(2^n-1)≤0≤2^n-1 例如:表示-7。
8、 [编辑本段](2) 定点小数 小数点固定在最高位之后称为定点小数。
9、若机器字长为n+1为,数值表示为: X=X0.X1X2...Xn,其中Xi={ 0,1},0≤i≤n (这里X0不表示数字,只表示符号,若X0=0,则代表X=0.X1X2...Xn,X0=1,全民象棋源码则代表-0.X1X2...Xn)。
、 即 (-1)^X0 * (X1*2^(-1)) + X2*2^(-2) + ... + Xn-1*2^(-n+1) + Xn*2^(-n) 数值范围是 -(1-2^(-n))≤X≤1-2^(-n) 例如:表示-0. (定点小数也被用在浮点数的尾数(Mantissa)部分) [编辑本段](3) 原码表示 原码是用机器数的最高一位代表符号,以下给位给出数值绝对值的表示方法。
、其定义为: 整数: [X]原=X (0≤ x<2^n) [X]原=2^n-X (-2^n<X≤0) 小数: [X]原=X (0≤X<1) [X]原=1-X (-1<X≤0) 这里X是数的实际值(真值),[X]原为原码表示的机器数。
、 例如:真值X=+,[X]原=;真值X=-,[X]原=-(-)=;真值X=-0.,[X]原=1-(-0.)=1.。
、 原码的性质: 1. 符号位+数的绝对值。
、 2. 0有两个编码。
、 3. 加减运算规则复杂,乘除运算规则简单。
、 4. 表示简单,易于和真值之间进行转换。
、 原码的运算: 加法: 先判断符号位,若相同,绝对值相加,结果符号位不变;若不同,绝对值大的数减去绝对值小的数,符号位和绝对值大的数相同。
、 [X]原=,[Y]原=,喷子源码推荐X+Y=++=;[X]原=,[Y]原=,X+Y=+-=。
、 减法: 将减数符号取反,然后将被减数和符号取反的减数相加。
、 [X]原=,[Y]原=,X-Y=+=++=。
、 乘法(原码一位乘): 是模拟竖式手算的方法。
、引入一个值为部分积(初值为0)。
、符号位是被乘数和乘数符号位的异或值。
、之后检视乘数(符号位以外)从低向高的每一位,若为1,部分积(对齐最高位)加被乘数(符号位以外),并右移一位;若为0,部分积加0,右移一位。
、 例如:[X]原=,[Y]原=。
、X*Y:符号位S=1⊕0=1 则X*Y=。
、 除法(交替加减法):符号位为被除数和除数符号位异或获得。
、之后被除数减除数(补码表示),银色漩涡源码当余数为正时,商“1”,余数左移一位减除数;当余数为负时,商“0”,余数左移一位,加除数。
、 例如:[X]原 = 0.,[Y]补= 0.,X/Y: 除法 余数r0<0,商0 商0,r和q左移一位 加y 余数r1>0,商1 商1,r和q左移一位 减y 余数r2>0,商1 商1,r和q左移一位 减y 余数r3<0,商0 商0,r和q左移一位 加y 余数r4>0,商1 X/Y 的商 [Q]原 = 0.,余数[R]原 = 0.。
、 [编辑本段](4) 补码表示 补码定义为: 整数: [X]补=X (0≤X<2^n) [x]补=2^(n+1)+X (-2^n<X≤0 mod 2^(n+1)(意味相对与2^(n+1)做补)) 小数: [X]补=X (0≤X<1) [x]补=2+X (-1<X≤0 mod 2(意味相对与2做补)) 例如:真值X=+,[X]补=;真值X=-,[X]补=+(-)=-=;真值X=-0.,[X]补=2+(-0.)=-0.=1.。
、 补码的性质: 1. 机器数和真值的关系为: [X]补=2*符号位+X 2. [X]补和真值的关系:X=[X]补 - 2*X0=X0.X1X2...Xn - 2*X0=-X0 + 0.X1X2...Xn 3. 0有唯一的编码。
、 4. 两数补码加法,把符号位和数值位等同处理,结果的符号位与数值位都正确。
、wd外传源码 5. 补码数的算数移位 把[X]补的符号位和数值位一起右移一位并保持原符号位的值不变,可用来实现除法功能(除以2)。
、 变形补码,又称模4补码,把普通补码由模2改为模4,其中双符号位代表正,代表负,上溢,下溢。
、 [编辑本段](5) 反码表示 反码是用机器数的最高位代表符号,数值位是对负数各位取反的表示方法,定义为: 整数: [X]反=X (0≤X<2^n) [X]反=(2^(n+1)-1)+X (-2^n<X≤0 mod (2^(n+1)-1)) 小数: [X]反=X (0≤X<1) [X]反=(2-2^(-n))+X (-1<X≤0 mod (2-2^(-n))) 例如:真值X=+,[X]反=;真值X=-,[X]反=;真值X=-0.,[X]反=1.。
、 反码的性质: 0有2个编码。
、 现在计算机中,较少使用反码。
、 [编辑本段](6) 移码 移码定位为: [X]移=2^n+X (-2^(-n)≤X<2^n) 当真值用补码表示时,由于符号位和数值部分一起编码,与习惯上的表示法不同,因此人们很难从补码的形式上直接判断其真值的大小。
、 十进制数X=,对应的二进制数为+,则[X]补=;十进制数X=-,对应的二进制数为-,则[X]补=,看上去好像>,其实正好相反。
、如果我们对每个真值加上一个2^n,X=加上2^5可得+=;X=-加上2^5可得-+=,这样就可以直接通过二进制代码比较大小。
、 移码的性质: 1. 最高位为符号位。
、 2. 0有唯一编码。
、 3. 保持了数据原有的大小顺序。
、 4. 移码只用于浮点数的阶码部分,故只用于表示整数。
、 [编辑本段]定点数与浮点数的比较 数值的表示范围 :浮点表示法所能表示的数值范围将远远大于定点表示法 。
、 精度 :对于字长相同的定点数与浮点数来说,浮点数虽然扩大了数的表示范围,但这是以降低精度为代价的,也就是数轴上各点的排列更稀疏了 。
、 数的运算 :浮点运算要比定点运算复杂 。
、 溢出处理 :定点运算时,当运算结果超出数的表示范围,就发生溢出;而在浮点运算时,运算结果超出尾数的表示范围却并不一定溢出,只有当阶码也超出所能表示的范围时,才发生溢出。
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单片机里面的加减运算时的溢出情况怎么判断?0
在单片机中有一个状态寄存器PSW,主要就是用来指示这类状态的,其中的CY位和AC位就表示进位状态的,其是CY位在八位全满有溢出时置位,CY位是第四位向5位产生了进位后置1,主用于在用压缩的BCD时方便进行十六到十进制转换,另还有个OV位,这是在用硬件乘除法MUL , DIV指命出错时置1,我们只要查看这些相应位就知溢出或出错否,
定点数的加减与溢出有什么区别?
定点数的加减其实可以归为一类。
定点加减运算主要用到补码运算。
加法表达式为[X+Y]补=[X]补+[Y]补;就是说X+Y补码的结果为X的补码加上Y的补码,即结果为补码。
减法表达式为[x-y]补=[X]补+[-Y]补;就是说X-Y的补码结果就是用加法表示的,是用X的补码和-Y的补码相加得到的。[-Y]补等于[Y]补各位取反,包括符号位,然后加1就得到了。
溢出就是给定一个固定的容器,容器里盛装的液体溢出来了,我就不多解释了。计算机中的溢出就是给了你一个固定的位数去盛放位数,某个数在这个容器里装不下了就是溢出。定点数的加减运算就会出现这种情况。
那么如何判断加减溢出,粗糙的方法是正正相加为负溢出,负负相加为正溢出,正-负为负溢出,负-正为正溢出。
高端操作判断溢出有个名字:变形补码法,其实特别简单,既可以看出溢出,也可以看出溢出的方向,是向正数方向溢出了还是负数方向溢出了,一目了然。
就是符号位用双符号位表示就可以啦,就这么简单。符号位为、为正负数,若出现、则溢出了。为上溢,为下溢了。
主要有原码一位乘、补码一位乘。
符号位不参加运算,数值位均以绝对值出现,X*Y中X为被乘数,采用双符号位,Y为乘数,采用单符号位。部分积初始化为0。然后接下来的操作就是for循环了。
for(y的最低位;该位没有超出y最高位;y的下一位)
{ 若y该位为1,部分积+X的绝对值,生成的新的部分积右移一位;
若y该位为0,部分积+0,生成的新的部分积右移一位;
}
结果表示:X符与Y符的异或产生的符号作为结果的符号。
符号位参与运算。
X*Y中,被乘数采用双符号位,乘数采用单符号位,乘数的最低位后添加上一个附加位,附加位值为0,仍然存在部分积。
for(y的最右边两位(初始的话为附加位与原来的最低位);y的两位不是小数点左右两边的数;y向左挪动两位)
{
若y的两位为或,则部分积+0,新的部分积右移两位;
若y的两位为,则部分积+[X]补,新的部分积右移两位;
若y的两位为,则部分积+[-X]补,新的部分积右移两位;
}
其实到这了现在,应该会发现原码一位乘与补码一位乘很相似,部分积都是要移动n次(即X、Y的最高有效位个数)。
符号位不参与运算,在X/Y中,X、Y的绝对值的补码需要。双符号位补码运算。
步骤:for(i=1;i<=X、Y的最高有效位个数;i++)
{
判断X>Y?
如果X>Y,商1,生成结果左移1位;
如果X<Y,商0,生成结果+Y绝对值补码,生成的结果左移1位;
}
结果为:商,余数,上述中最后生成的结果就是余数的尾数,余数由尾数与阶码表示,阶码一般为负数,左移几次就是几,例如:M*2的-5次方,就是余数产生左移了5次。
由于符号位不参加运算,最后商的符号为X、Y的符号异或产生,余数的符号与被除数的符号相同。
符号位不参加运算,参与运算的是绝对值的补码加减。整个过程类似一个循环的判断。假设余数最初为被除数。
判断:余数>除数,商1,结果左移1位,新生成的余数-除数;
余数<除数,商0,结果左移一位,新生的余数+除数;
该判断需要左移n次(即参与运算的数的有效位的个数)。若左移第n次产生的余数为负,需加上除数使余数为正。余数的符号与被除数的符号一致。
补码一位除设计到校正问题,此处只针对精度不严格的除法。
运算:补码双符号位的加减。
规则:被除数(余数)与除数同号,被除数(余数)-除数,若异号,被除数(余数)+除数;新生成的余数如果与除数同号,商1,结果左移一位;若新生成的余数如果与除数异号,商0,结果左移一位。如此往复,直到左移发生了n次(即被除数、除数的有效位个数)。
值得注意的是:最后一次上商,无论余数与除数是否同号,均商1。
到了现在,可以发现,原码的乘除没有符号位直接参与运算,因而都是对绝对值进行操作的。