定点表示法英文解释翻译、定点表示法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 fixed-point representation
分词翻译:
定的英语翻译:
book; order; decide; fix; stable; surely; calm
点的英语翻译:
a little; dot; drop; feature; particle; point; spot
【计】 distributing point; dot; PT
【医】 point; puncta; punctum; spot
【经】 point; pt
表示法的英语翻译:
【电】 representation
专业解析
定点表示法(Fixed-point Representation) 是计算机中表示实数的一种数值格式,其核心特征在于小数点的位置在存储时是预先固定不变的。这与浮点表示法(Floating-point Representation)中小数点位置可变形成鲜明对比。
在定点表示法中,一个二进制数被划分为固定长度的整数部分和小数部分。例如,若约定一个16位二进制数的前8位表示整数部分,后8位表示小数部分,那么无论存储的具体数值是多少,小数点始终固定在第8位与第9位之间。数值的实际大小等于该二进制数乘以一个固定的比例因子(Scaling Factor),通常是2的负小数位数次方(例如,若小数部分占8位,则比例因子为2⁻⁸ = 1/256)。
主要特点与用途:
- 精度固定,范围有限:小数部分的位数决定了表示的精度(最小可分辨的小数值),整数部分的位数决定了数值的范围。两者在总位数固定的情况下是此消彼长的关系。
- 硬件实现简单高效:定点数的算术运算(加、减、乘)可以直接使用整数运算单元(ALU)来实现,只需在运算前后注意结果的缩放处理(处理溢出和精度取舍),这在资源受限的嵌入式系统、数字信号处理器(DSP)和早期的计算机系统中具有显著优势。
- 应用场景:广泛应用于对实时性要求高、硬件成本敏感、且数值范围相对确定的场景,如:
- 嵌入式控制系统(电机控制、传感器数据处理)
- 固定精度的金融计算(某些货币计算)
- 音频/图像处理中的定点算法实现
- 早期计算机和微处理器。
与浮点表示法的对比:
特性 |
定点表示法 (Fixed-point) |
浮点表示法 (Floating-point) |
小数点位置 |
固定不变 |
根据数值动态调整(通过指数部分) |
表示范围 |
相对较小(由整数部分位数决定) |
非常大(由指数部分决定) |
精度 |
固定(由小数部分位数决定) |
可变(绝对值越大,精度通常越低) |
硬件复杂度 |
低(可直接利用整数ALU) |
高(需要专用浮点运算单元FPU) |
运算速度 |
通常较快 |
相对较慢 |
适用场景 |
实时嵌入式系统、范围确定的高精度需求 |
科学计算、图形处理、需要大范围数值的应用 |
汉英词典视角下的解释:
在汉英词典中,“定点表示法”通常直译为“Fixed-point Representation” 或“Fixed-point Notation”。其核心含义在于强调“点”(小数点)的“定”(固定位置)这一关键属性。与之对应的“浮点表示法”则译为“Floating-point Representation”,突出小数点的“浮动”特性。
参考来源:
- IEEE Computer Society: 关于数值计算标准的权威机构,其标准(如IEEE 754主要针对浮点,但背景知识涵盖定点概念)是行业基础。 IEEE Standards Association
- Wikipedia (English): "Fixed-point arithmetic" 条目提供了详细的技术解释和历史背景。 Fixed-point arithmetic - Wikipedia
- 清华大学计算机系列教材《计算机组成原理》: 国内权威教材,系统阐述定点、浮点表示原理及运算方法。 (参考相关章节)
网络扩展解释
定点表示法(Fixed-point Representation)是计算机中表示实数的一种数值编码方式,其核心特点是小数点位置固定,整数部分和小数部分的位数在编码前预先确定。以下是详细解释:
1. 基本概念
- 固定的小数点位置:数值的整数部分和小数部分所占的位数在编码时已确定。例如,若规定高8位为整数、低8位为小数,则数值范围被限制为整数部分最大为(2-1=255),小数部分最小精度为(2^{-8}=0.00390625)。
- 无需指数位:与浮点数不同,定点数不需要存储指数,因此硬件实现更简单,运算速度更快。
2. 结构与计算
- 二进制分配:假设总位数为(n+m),其中前(n)位表示整数部分,后(m)位表示小数部分。数值计算公式为:
$$
text{数值} = text{整数部分} + frac{text{小数部分}}{2^m}
$$
例如,二进制数
00010110 11000000
((n=8, m=8))对应的十进制值为 (22 + 192/256 = 22.75)。
- 符号处理:若需要表示负数,通常采用二进制补码形式,最高位为符号位。
3. 优缺点
- 优点:
- 运算高效:加减乘除可直接通过整数运算实现,适合硬件加速。
- 资源占用少:无需浮点运算单元(FPU),适合嵌入式系统或低功耗设备。
- 缺点:
- 动态范围有限:数值范围受限于总位数,可能溢出或精度不足。
- 灵活性差:无法像浮点数那样自动调整小数点位置以适应不同量级。
4. 应用场景
- 嵌入式系统:如单片机、传感器等资源受限设备。
- 数字信号处理(DSP):音频、图像处理等需要快速定点运算的领域。
- 金融计算:货币金额等对小数精度要求固定且无需指数表示的场景。
5. 与浮点数的对比
特性 |
定点数 |
浮点数 |
小数点位置 |
固定 |
动态(通过指数调整) |
运算速度 |
更快(硬件简单) |
较慢(需处理指数对齐) |
数值范围 |
较小(受限于位数) |
较大(指数扩展范围) |
适用场景 |
实时系统、嵌入式设备 |
科学计算、图形渲染 |
通过这种固定小数位的设计,定点数在特定场景下能高效平衡精度与性能需求,但需根据实际需求权衡数值范围和精度。
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