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数据的表示

进制转换

数码:每个位置可以表示的数值符号
基数:当某个位置的数值等于基数时需要进位
位权:小数点左侧第一位的位权值k为0,右侧第一位为-1

进制 数码 基数 位权
0 十进制D 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 10 10^k
1 二进制(B) 0,1 2 2^k
2 十六进制(H) 0~9,A,B,C,D,E,F 16 16^k

按权展开法
将其他进制转换为十进制

二进制数 10100.01 转十进制 1*2^4 + 1*2^2 + 1*2^-2
七进制数 604.01 转十进制 6*7^2 + 4*7^0 + 1*7^-2

除基取余法
将十进制转换为其他进制

 1//十进制数 94 转换为 二进制为 1011110
 2
 394 / 2 = 470
 447 / 2 = 231
 523 / 2 = 111
 611 / 2 = 51
 75  / 2 = 21
 82  / 2 = 10
 91  / 2 = 01
10
11// 转换为十六进制为 5E
12
1394 / 16 = 514
145  / 16 = 05

二进制转八进制与十六进制

1// 二进制转八进制
2二进制数 10 001 110 转八进制数为 216 
3        2   1   6
4
5// 二进制转转十六进制
6二进制数 1000 1110 转十六进制数为 8E
7         8    E

码制

定点小数

小数点位置固定不变的数,分为纯整数(定点整数)和纯小数(定点小数)

原码:二进制表示的码,最高位是符号位,符号为0表示正数,1表示负数
反码:正数的反码与原码相同,负数的反码是原码的符号位不变,其他位取反
补码:正数的补码与原码相同,负数的补码等于反码的末位+1
移码:补码的符号位取反即可,常用于表示浮点数的阶码

浮点数表示

浮点加减法运算过程中需要以下操作要素及步骤

  1. 零操作数检测
  2. 对阶操作
  3. 尾数加减运算
  4. 规格化及舍入处理

校验码

  • 奇偶校验码
    奇偶校验码通过在编码中增加一位校验位,使编码中 1 的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验)

    数据 奇校验 偶校验
    0 10101010 101010101 101010100
    1 01111111 011111110 011111111
  • 海明码
    海明码是一种多重奇偶校验码,具有检错和纠错的能力,数据位n,校验位k的关系满足
    n + k + 1 <= 2^k

  • 循环冗余校验码
    是一种多项式编码,由左边的数据位和右边的校验位组成,广泛用于数据链路层的错误检测

逻辑运算

单位换算

单位 表示 换算
0 bit,b 1b = 二进制的1位
1 字节 Byte,B 1B = 8bit
2 千字节 KB 1KB = 2^10B
3 兆字节 MB 1MB = 2^10KB
4 吉字节 GB 1GB = 2^10MB
5 太字节 TB 1TB = 2^10GB

补充知识点

  • 位示图大小 = 磁盘容量 / 物理块大小 / 计算机系统字长(10241024MB8bit / 8MB*8bit / 128bit)