计算机组成原理之数制与编码
数制
数制是数的进制,是人们利用符号计数的一种科学方法。计算机中常用的数制包括二进制、八进制、十进制和十六进制。其中,二进制是计算机内部进行算术运算和逻辑操作的基础数制。
二进制:基数为2,使用0和1两个数码表示,运算规则简单,适用于逻辑运算,物理实现容易,可靠性高。
八进制:基数为8,使用0~7八个数码表示,但在计算机中的应用不如十六进制广泛。
十进制:基数为10,使用0~9十个数码表示,是日常生活中最常用的数制。
十六进制:基数为16,使用09和AF(表示10~15)十六个数码表示,常用于简化二进制数的表示。
编码
编码是将信息转换为计算机能够识别和处理的形式的过程。在计算机中,所有的信息,包括文字、图像、声音等,都需要通过编码转换为二进制数才能被处理。
字符编码:如ASCII码(美国标准信息交换码),用于表示英文字符和数字等符号,是计算机中最基础的字符编码之一。随着国际化的发展,还出现了Unicode等能够表示多种语言文字的编码方案。
数值编码:包括定点数和浮点数编码。定点数的小数点位置固定,适用于表示整数或纯小数;浮点数则类似于科学计数法,能够表示很大或很小的数。在计算机中,负数通常采用补码形式表示,以便于进行加减运算。
地址编码:在