原码是怎么算 _计算机原码补码的计算

原码是怎么算

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在计算机内，定点数有3种表示法：原码、反码和补码所谓原码就是前面所介绍的二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。反码表示法规定：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。
补码表示法规定：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1 。
1、原码、反码和补码的表示方法（1）原码：在数值前直接加一符号位的表示法。例如：符号位数值位[+7]原= 0 0000111 B[-7]原= 1 0000111 B注意：a. 数0的原码有两种形式：[+0]原=00000000B [-0]原=10000000Bb. 8位二进制原码的表示范围：-127～+127（2）反码：正数：正数的反码与原码相同。负数：负数的反码，符号位为“1”，数值部分按位取反。例如：符号位数值位[+7]反= 0 0000111 B[-7]反= 1 1111000 B注意：a. 数0的反码也有两种形式，即[+0]反=00000000B[- 0]反=11111111Bb. 8位二进制反码的表示范围：-127～+127（3）补码的表示方法1）模的概念：把一个计量单位称之为模或模数。
例如，时钟是以12进制进行计数循环的，即以12为模。在时钟上，时针加上（正拨）12的整数位或减去（反拨）12的整数位，时针的位置不变。14点钟在舍去模12后，成为（下午）2点钟（14=14-12=2）。
从0点出发逆时针拨10格即减去10小时，也可看成从0点出发顺时针拨2格（加上2小时），即2点（0-10=-10=-10+12=2）。因此，在模12的前提下，-10可映射为+2 。由此可见，对于一个模数为12的循环系统来说，加2和减10的效果是一样的；因此，在以12为模的系统中，凡是减10的运算都可以用加2来代替，这就把减法问题转化成加法问题了（注：计算机的硬件结构中只有加法器，所以大部分的运算都必须最终转换为加法）。
10和2对模12而言互为补数。同理，计算机的运算部件与寄存器都有一定字长的限制（假设字长为8），因此它的运算也是一种模运算。当计数器计满8位也就是256个数后会产生溢出，又从头开始计数。
产生溢出的量就是计数器的模，显然，8位二进制数，它的模数为28=256 。在计算中，两个互补的数称为“补码” 。2）补码的表示：正数：正数的补码和原码相同。负数：负数的补码则是符号位为“1”，数值部分按位取反后再在末位（最低位）加1 。
也就是“反码+1” 。例如：符号位数值位[+7]补= 0 0000111 B[-7]补= 1 1111001 B补码在微型机中是一种重要的编码形式，请注意：a. 采用补码后，可以方便地将减法运算转化成加法运算，运算过程得到简化。正数的补码即是它所表示的数的真值，而负数的补码的数值部份却不是它所表示的数的真值。采用补码进行运算，所得结果仍为补码。
b. 与原码、反码不同，数值0的补码只有一个，即 [0]补=00000000B 。c. 若字长为8位，则补码所表示的范围为-128～+127；进行补码运算时，应注意所得结果不应超过补码所能表示数的范围。2．原码、反码和补码之间的转换由于正数的原码、补码、反码表示方法均相同，不需转换。在此，仅以负数情况分析。
（1）已知原码，求补码。例：已知某数X的原码为10110100B，试求X的补码和反码。解：由[X]原=10110100B知，X为负数。
求其反码时，符号位不变，数值部分按位求反；求其补码时，再在其反码的末位加1 。1 0 1 1 0 1 0 0 原码1 1 0 0 1 0 1 1 反码，符号位不变，数值位取反1 +11 1 0 0 1 1 0 0 补码故：[X]补=11001100B，[X]反=11001011B 。（2）已知补码，求原码。
分析：按照求负数补码的逆过程，数值部分应是最低位减1，然后取反。但是对二进制数来说，先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的，故仍可采用取反加1 有方法。例：已知某数X的补码11101110B，试求其原码。解：由[X]补=11101110B知，X为负数。
求其原码表示时，符号位不变，数值部分按位求反，再在末位加1 。1 1 1 0 1 1 1 0 补码1 0 0 1 0 0 0 1 符号位不变，数值位取反1 +11 0 0 1 0 0 1 0 原码1．3．2 有符号数运算时的溢出问题请大家来做两个题目：1）（+72）+（+98）=？0 1 0 0 1 0 0 0 B +72+ 0 1 1 0 0 0 1 0 B +981 0 1 0 1 0 1 0 B -422）（-83）+（-80）=？1 0 1 0 1 1 0 1 B -83+ 1 0 1 1 0 0 0 0 B -800 1 0 1 1 1 0 1 B +93思考：这两个题目，按照正常的法则来运算，但结果显然不正确，这是怎么回事呢？答案：这是因为发生了溢出。如果计算机的字长为n位，n位二进制数的最高位为符号位，其余n-1位为数值位，采用补码表示法时，可表示的数X的范围是 -2n-1≤X≤2n-1-1当n=8时，可表示的有符号数的范围为-128～+127 。