定點表示法英文解釋翻譯、定點表示法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 fixed-point representation
分詞翻譯:
定的英語翻譯:
book; order; decide; fix; stable; surely; calm
點的英語翻譯:
a little; dot; drop; feature; particle; point; spot
【計】 distributing point; dot; PT
【醫】 point; puncta; punctum; spot
【經】 point; pt
表示法的英語翻譯:
【電】 representation
專業解析
定點表示法(Fixed-point Representation) 是計算機中表示實數的一種數值格式,其核心特征在于小數點的位置在存儲時是預先固定不變的。這與浮點表示法(Floating-point Representation)中小數點位置可變形成鮮明對比。
在定點表示法中,一個二進制數被劃分為固定長度的整數部分和小數部分。例如,若約定一個16位二進制數的前8位表示整數部分,後8位表示小數部分,那麼無論存儲的具體數值是多少,小數點始終固定在第8位與第9位之間。數值的實際大小等于該二進制數乘以一個固定的比例因子(Scaling Factor),通常是2的負小數位數次方(例如,若小數部分占8位,則比例因子為2⁻⁸ = 1/256)。
主要特點與用途:
- 精度固定,範圍有限:小數部分的位數決定了表示的精度(最小可分辨的小數值),整數部分的位數決定了數值的範圍。兩者在總位數固定的情況下是此消彼長的關系。
- 硬件實現簡單高效:定點數的算術運算(加、減、乘)可以直接使用整數運算單元(ALU)來實現,隻需在運算前後注意結果的縮放處理(處理溢出和精度取舍),這在資源受限的嵌入式系統、數字信號處理器(DSP)和早期的計算機系統中具有顯著優勢。
- 應用場景:廣泛應用于對實時性要求高、硬件成本敏感、且數值範圍相對确定的場景,如:
- 嵌入式控制系統(電機控制、傳感器數據處理)
- 固定精度的金融計算(某些貨币計算)
- 音頻/圖像處理中的定點算法實現
- 早期計算機和微處理器。
與浮點表示法的對比:
特性 |
定點表示法 (Fixed-point) |
浮點表示法 (Floating-point) |
小數點位置 |
固定不變 |
根據數值動态調整(通過指數部分) |
表示範圍 |
相對較小(由整數部分位數決定) |
非常大(由指數部分決定) |
精度 |
固定(由小數部分位數決定) |
可變(絕對值越大,精度通常越低) |
硬件複雜度 |
低(可直接利用整數ALU) |
高(需要專用浮點運算單元FPU) |
運算速度 |
通常較快 |
相對較慢 |
適用場景 |
實時嵌入式系統、範圍确定的高精度需求 |
科學計算、圖形處理、需要大範圍數值的應用 |
漢英詞典視角下的解釋:
在漢英詞典中,“定點表示法”通常直譯為“Fixed-point Representation” 或“Fixed-point Notation”。其核心含義在于強調“點”(小數點)的“定”(固定位置)這一關鍵屬性。與之對應的“浮點表示法”則譯為“Floating-point Representation”,突出小數點的“浮動”特性。
參考來源:
- IEEE Computer Society: 關于數值計算标準的權威機構,其标準(如IEEE 754主要針對浮點,但背景知識涵蓋定點概念)是行業基礎。 IEEE Standards Association
- Wikipedia (English): "Fixed-point arithmetic" 條目提供了詳細的技術解釋和曆史背景。 Fixed-point arithmetic - Wikipedia
- 清華大學計算機系列教材《計算機組成原理》: 國内權威教材,系統闡述定點、浮點表示原理及運算方法。 (參考相關章節)
網絡擴展解釋
定點表示法(Fixed-point Representation)是計算機中表示實數的一種數值編碼方式,其核心特點是小數點位置固定,整數部分和小數部分的位數在編碼前預先确定。以下是詳細解釋:
1. 基本概念
- 固定的小數點位置:數值的整數部分和小數部分所占的位數在編碼時已确定。例如,若規定高8位為整數、低8位為小數,則數值範圍被限制為整數部分最大為(2-1=255),小數部分最小精度為(2^{-8}=0.00390625)。
- 無需指數位:與浮點數不同,定點數不需要存儲指數,因此硬件實現更簡單,運算速度更快。
2. 結構與計算
- 二進制分配:假設總位數為(n+m),其中前(n)位表示整數部分,後(m)位表示小數部分。數值計算公式為:
$$
text{數值} = text{整數部分} + frac{text{小數部分}}{2^m}
$$
例如,二進制數
00010110 11000000
((n=8, m=8))對應的十進制值為 (22 + 192/256 = 22.75)。
- 符號處理:若需要表示負數,通常采用二進制補碼形式,最高位為符號位。
3. 優缺點
- 優點:
- 運算高效:加減乘除可直接通過整數運算實現,適合硬件加速。
- 資源占用少:無需浮點運算單元(FPU),適合嵌入式系統或低功耗設備。
- 缺點:
- 動态範圍有限:數值範圍受限于總位數,可能溢出或精度不足。
- 靈活性差:無法像浮點數那樣自動調整小數點位置以適應不同量級。
4. 應用場景
- 嵌入式系統:如單片機、傳感器等資源受限設備。
- 數字信號處理(DSP):音頻、圖像處理等需要快速定點運算的領域。
- 金融計算:貨币金額等對小數精度要求固定且無需指數表示的場景。
5. 與浮點數的對比
特性 |
定點數 |
浮點數 |
小數點位置 |
固定 |
動态(通過指數調整) |
運算速度 |
更快(硬件簡單) |
較慢(需處理指數對齊) |
數值範圍 |
較小(受限于位數) |
較大(指數擴展範圍) |
適用場景 |
實時系統、嵌入式設備 |
科學計算、圖形渲染 |
通過這種固定小數位的設計,定點數在特定場景下能高效平衡精度與性能需求,但需根據實際需求權衡數值範圍和精度。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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