Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Кодирование вещественных чисел.
Пляшешник А.В.
МОУ СОШ №5 города Ржева Тверской области
2 слайд
Для представления вещественных чисел (конечных и бесконечных десятичных дробей) используют формат с плавающей точкой (запятой).
Форма с плавающей точкой использует представление вещественного числа R в виде произведения мантиссы m на основание системы счисления р в некоторой целой степени n, которую называют порядком:
R = m * рn
m – мантисса,
n – порядок,
p – основание системы.
3 слайд
Например, число 25,324 можно записать в таком виде: 0.25324х102.
Здесь m=0.25324 — мантисса,
n=2 — порядок. Порядок указывает, на какое количество позиций и в каком направлении должна «переплыть», т.е. сместиться десятичная точка в мантиссе. Отсюда название «плавающая точка».
Однако справедливы и следующие равенства:
25,324 = 2,5324*101 = 0,0025324*104 = 2532,4*102 и т.п.
4 слайд
Получается, что представление числа в форме с плавающей точкой неоднозначно?
Чтобы не было неоднозначности, в ЭВМ используют нормализованное представление числа в форме с плавающей точкой. Мантисса в нормализованном представлении должна удовлетворять условию:
0,1p ≤ m < 1p.
5 слайд
Иначе говоря, мантисса меньше единицы и первая значащая цифра — не ноль. Значит для рассмотренного числа нормализованным представлением будет: 25,324=0.25324 * 102.
6 слайд
Пусть в памяти компьютера вещественное число представляется в форме с плавающей точкой в двоичной системе счисления (р=2) и занимает ячейку размером 4 байта. В ячейке должна содержаться следующая информация о числе: знак числа, порядок и значащие цифры мантиссы. Вот как эта информация располагается в ячейке:
1-й байт 2-й байт 3-й байт 4-й байт
В старшем бите 1-го байта хранится знак числа. В этом разряде 0 обозначает плюс, 1 — минус. Оставшиеся 7 бит первого байта содержат машинный порядок. В следующих трех байтах хранятся значащие цифры мантиссы.
7 слайд
Что такое машинный порядок?
В семи двоичных разрядах помещаются двоичные числа в диапазоне от 0000000 до 1111111. В десятичной системе это соответствует диапазону от 0 до 127. Всего 128 значений. Знак порядка в ячейке не хранится. Но порядок, очевидно, может быть как положительным так и отрицательным. Разумно эти 128 значений разделить поровну между положительными и отрицательными значениями порядка. В таком случае между машинным порядком и истинным (назовем его математическим) устанавливается следующее соответствие:
Если обозначить машинный порядок Мр, а математический — р, то связь между ними выразится такой формулой:
Мр = р + 64.
8 слайд
Итак, машинный порядок смещён относительно математического на 64 единицы и имеет только положительные значения. При выполнении вычислений с плавающей точкой процессор это смещение учитывает.
В двоичной системе счисления смещение:
Мр2 = р2+100 00002
9 слайд
Теперь мы можем записать внутреннее представление числа 25,324 в форме с плавающей точкой.
1)Переведем его в двоичную систему счисления с 24 значащими цифрами.
25,32410= 11001,01010010111100011012
2)Запишем в форме нормализованного двоичного числа с плавающей точкой:
0,110010101001011110001101*10101
Здесь мантисса, основание системы счисления (210=102) и порядок (510=1012)записаны в двоичной системе.
3) Вычислим машинный порядок.
Мр2 = 101 + 100 0000 = 100 0101.
4) Запишем представление числа в ячейке памяти.
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
Знак числа
порядок
мантисса
31
0
10 слайд
Число в форме с плавающей точкой занимает в памяти компьютера 4 байта (число обычной точности) или 8 байт (число двойной точности).
Мы рассмотрели пример представления числа 25,324 обычной точности
11 слайд
Для того, чтобы получить внутреннее представление отрицательного числа
-25,324, достаточно в полученном выше коде заменить в разряде знака числа 0 на 1.
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
12 слайд
Задание.
Представьте двоичное число -100,12 в четырёхбайтовом формате. Представьте число сначала в форме с плавающей запятой.
13 слайд
Решение.
-100,12= -0,1001*211
Мантисса -0,1001
Порядок 11
Машинный порядок 11+100 0000=100011.
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 665 122 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Журавлева Любовь Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.