編碼的十進制記數法英文解釋翻譯、編碼的十進制記數法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 coded-decimal notation
分詞翻譯:
編碼的英語翻譯:
coding
【計】 coding; encipher; encode; encoding
【化】 code; encode
【經】 encode
十進制記數法的英語翻譯:
【計】 decimal notation
專業解析
編碼的十進制記數法(Coded Decimal Notation)是一種計算機中用于表示和處理十進制數的二進制編碼方法。其核心在于用特定的二進制代碼(通常為4位或8位)來表示每一位十進制數字(0-9),而非将整個十進制數轉換為單一的二進制數值。這種表示法便于進行精确的十進制算術運算,尤其適用于金融、商業計算等需要避免二進制浮點數精度誤差的場景。
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中文術語解析與核心概念
- 編碼 (Coded): 指使用預先定義的二進制模式(代碼)來表示十進制數字。例如,最常用的BCD(Binary-Coded Decimal)碼中,十進制數0用二進制
0000
表示,1用0001
表示,...,9用1001
表示。
- 十進制 (Decimal): 強調被表示和處理的數據是基數為10的數字系統,即我們日常使用的0-9數字。
- 記數法 (Notation): 指一種特定的表示數字或數值的系統或方法。因此,“編碼的十進制記數法”即指:用二進制代碼來表示每一位十進制數字的數值表示方法。
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英文對應概念與關鍵類型
- 核心術語:Binary-Coded Decimal (BCD) 是最常用且最直接對應的英文術語。它特指使用4位二進制數(一個nibble)來表示一位十進制數字(0-9)的編碼方案。
- 常見編碼方案:
- 8421 BCD (标準BCD): 最普遍的形式,4位二進制數的權重分别為8、4、2、1。例如,十進制數
5
表示為0101
(08 + 14 + 02 + 11 = 5)。
- 餘3碼 (Excess-3 Code): 另一種4位BCD碼,由8421碼加3(二進制
0011
)得到。例如,十進制數0
表示為0011
,5
表示為1000
。具有對9的自補特性。
- 擴展BCD (EBCDIC, Packed Decimal): 在大型機系統中(如IBM z系列),常用8位編碼(如EBCDIC字符集中的數字部分)或壓縮十進制格式(Packed Decimal,用4位表示數字,最後4位表示符號)來表示十進制數。
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技術原理與應用價值
- 表示方式: 一個多位的十進制數,其每一位數字都獨立地用對應的BCD碼表示。例如,十進制數
59
在标準8421 BCD中表示為 0101 1001
(5=0101
, 9=1001
)。
- 與純二進制區别: 十進制數
59
的純二進制表示為 00111011
(等于32+16+8+2+1=59)。BCD表示的是數字的“形狀”(每位數字的編碼),而純二進制表示的是數值本身。
- 優勢:
- 精确表示: 能精确表示十進制小數(如0.1),避免二進制浮點數(如IEEE 754)的舍入誤差。
- 易于轉換: BCD碼與人可讀的十進制數字(或ASCII碼)之間的轉換非常簡單高效。
- 簡化運算: 對于某些特定應用(如僅涉及加減的財務計算),硬件實現BCD運算可能更直接。
- 劣勢:
- 存儲效率低: 相比純二進制,BCD需要更多位來表示相同的數值範圍(4位BCD隻能表示0-9,而4位二進制可表示0-15)。
- 運算複雜: 通用算術運算(特别是乘除)在BCD上實現通常比在純二進制上慢且複雜,因為需要處理進位調整(例如,當兩個BCD數字相加結果大于9時,需加6校正并産生進位)。
權威參考來源:
- 《計算機組成與設計:硬件/軟件接口》 (Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface), David A. Patterson & John L. Hennessy: 該經典教材在讨論計算機算術運算基礎時,通常會涵蓋BCD編碼及其應用背景,解釋其與二進制補碼表示的區别。
- IBM z/Architecture Principles of Operation: IBM官方文檔詳細定義了其大型機系統中使用的壓縮十進制格式 (Packed Decimal Format) 和分區十進制格式 (Zoned Decimal Format),這是編碼的十進制記數法在商業計算領域的工業标準實現。文檔明确規定了編碼規則、運算指令及精度處理。
- IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic (IEEE 754): 雖然該标準主要規範二進制浮點數,但其引言或背景部分常會提及BCD等十進制格式的存在意義,即在需要精确十進制表示的領域(如金融)作為二進制浮點數的補充。這間接确立了BCD在數值計算領域的特定應用地位。
網絡擴展解釋
編碼的十進制記數法(Binary-Coded Decimal, BCD)是一種用二進制形式表示十進制數字的數值編碼方式。其核心思想是将十進制數的每一位單獨轉換為固定長度的二進制碼(通常是4位),而非将整個十進制數轉換為純二進制數值。這種編碼方式在需要高精度計算或避免二進制浮點數誤差的場景(如金融、電子儀器)中廣泛應用。
基本原理
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單數字編碼
每個十進制數字(0-9)獨立轉換為4位二進制碼。例如:
- 十進制數字5 → 二進制0101
- 十進制數字9 → 二進制1001
由于4位二進制可表示16種狀态(0-15),但僅使用前10種(0-9),剩餘狀态(10-15)被視為非法。
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多位數的表示
例如,十進制數25 的BCD編碼為:
- 2 → 0010
- 5 → 0101
因此整體表示為0010 0101(每個數字占用4位)。
主要應用場景
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高精度計算
直接處理十進制位可避免二進制浮點數轉換中的舍入誤差,常用于財務、計價系統等。
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硬件設備兼容性
在數字顯示屏、電子儀表等設備中,BCD編碼可直接驅動七段數碼管,簡化硬件設計。
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舊式計算機系統
早期計算機(如IBM大型機)使用BCD進行數值運算,确保兼容性和精确性。
優缺點
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優點
- 精确表示十進制小數(如0.1在二進制中無法精确表示,但BCD可直接編碼)。
- 轉換直觀,無需複雜算法即可實現十進制與BCD的互轉。
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缺點
- 存儲效率低:例如,三位十進制數(如123)需要12位二進制存儲,而純二進制僅需7位(1111011)。
- 運算複雜度高:加減乘除需額外邏輯處理進位和非法狀态。
常見變種
- 壓縮BCD
每個字節存儲兩個十進制數字(如25 存儲為00100101)。
- 非壓縮BCD
每個字節存儲一個十進制數字,高四位填充零(如2 存儲為00000010)。
- 擴展BCD(EBCDIC)
使用8位編碼,兼容字符和數字(如IBM的EBCDIC編碼)。
示例對比
- 十進制數19
- 純二進制:00010011(1×16 + 3×1)
- BCD:0001 1001(1和9的獨立編碼)
通過這種方式,BCD在需要逐位處理十進制數的場景中展現了獨特的優勢。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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