[ Тематический план ] [Базовые концепции микропроцессорной системы] [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]


Представление данных в ЭВМ

Вся информация в ЭВМ хранится в виде наборов бит, то есть комбинаций 0 и 1 . Числа представляются двоичными комбинациями в соответствии с числовыми форматами, принятыми для работы в данной ЭВМ, а символьный код устанавливает соответствие букв и других символов двоичным комбинациям.

Для чисел имеется три числовых формата:

В двоичном формате с фиксированной точкой числа могут быть представлены без знака (коды) или со знаком. Для представления чисел со знаком в современных ЭВМ в основном применяется дополнительный код. Это приводит к тому, что, как показано ранее, отрицательных чисел при заданной длине разрядной сетки можно представить на одно больше, чем положительных. Хотя операции в ЭВМ осуществляются над двоичными числами, для записи их в языках программирования, в документации и отображения на экране дисплея часто используют более удобное восьмеричное, шестнадцатеричное и десятичное представление.

В двоично-кодированном десятичном формате каждая десятичная цифра представляется в виде 4 битного двоичного эквивалента. Существуют две основные разновидности этого формата: упакованный и неупакованный. В упакованном BCD -формате цепочка десятичных цифр хранится в виде последовательности 4-битных групп. Например, число 3904 представляется в виде двоичного числа 0011 1001 0000 0100 . В неупакованном BCD -формате каждая десятичная цифра находится в младшей тетраде 8-битной группы (байте), а содержимое старшей тетрады определяется используемой в данной ЭВМ системой кодирования, и в данном случае несущественно. То же число 3904 в неупакованном формате будет занимать 4 байта и иметь вид:

xxxx0011 xxxx1001 xxxx0000 xxxx0100 .

Числа с плавающей запятой обрабатываются на специальном сопроцессоре ( FPU - floating point unit ), который, начиная с МП I486 , входит в состав БИС микропроцессора . Данные в нем хранятся в 80-разрядных регистрах. Управляя настройками сопроцессора, можно изменять диапазон и точность представления данных этого типа ( таблица.1 ).

  Таблица 1. Тип данных Размер (бит) Диапазон Обрабатывающий блок Целые без знака Целые со знаком Числа с плавающей запятой Двоично-десятичные числа
1 байт

1 слово

1 двойное слово

8

16

32

0...255

0...65535

0...4294967295

АЛУ
1 байт 8 -128...+127 АЛУ
1 слово 16 -32768...+32767 FPU
1 двойное слово 32 -2147483648...+2147483647
1 учетверенное слово 64 ?( 0.92*10 19 )
действительное число 32 (1+8+23) ?( 0.34*10 39 ) FPU
с двойной точностью 64 (1+11+52) ?( 0.18*10 309 )
с увеличенной точностью 80 (1+15+64) ?( 0.12*10 4933 )
1 байт неупакованное 8 0...9 АЛУ
1 байт упакованное 8 0...99 АЛУ
10 байт упакованное 80 0...(99...99) 18цифр FPU