
【電】 sign-and-magnitude code
符號幅度碼(Signed Magnitude) 是一種用于表示帶符號二進制數的編碼方法,廣泛應用于數字系統和計算機科學領域。其核心特征是将數值的符號(正/負) 與絕對值(幅度) 分開表示。以下是詳細解釋:
符號位(Sign Bit)
最高位(最左側位)作為符號位:
例如,在8位編碼中,首位為符號位,後7位表示數值大小。
幅度部分(Magnitude)
符號位之後的剩餘位直接表示數值的絕對值(無符號二進制值)。
+5
→ 00000101
);-5
→ 10000101
)。十進制數 | 8位符號幅度碼 | 說明 |
---|---|---|
+0 | 00000000 |
正零 |
-0 | 10000000 |
負零(冗餘表示) |
+10 | 00001010 |
符號位0,幅度為10 |
-10 | 10001010 |
符號位1,幅度為10 |
注:符號幅度碼存在“正負零”問題(
00000000
和10000000
均表示零),降低了編碼效率。
加減法需額外判斷符號位,硬件實現較補碼更複雜。
存在兩種零(+0
和-0
),浪費編碼空間。
n位編碼的範圍為 $-(2^{n-1}-1)$ 到 $+(2^{n-1}-1)$,例如8位範圍為 -127
至 +127
(不含 -128
)。
符號幅度碼主要用于早期計算機系統(如IBM 7090)和浮點數表示(IEEE 754标準中的尾數部分)。現代計算機普遍采用補碼(Two's Complement) 替代,因其解決了零冗餘和運算效率問題。
中文 | 英文 | 定義 |
---|---|---|
符號幅度碼 | Signed Magnitude | 符號位+絕對值的二進制表示 |
符號位 | Sign Bit | 最高位标識正負(0正,1負) |
幅度 | Magnitude | 數值的絕對值部分 |
補碼 | Two's Complement | 現代計算機标準有符號整數編碼 |
參考資料:
符號幅度碼(Sign-and-Magnitude Code)是一種用于表示有符號數的二進制編碼方式,其核心結構由符號位和數值幅度組成。以下是詳細解釋:
0
代表正數,1
代表負數。例如,在8位編碼中,00000101
表示+5,10000101
表示-5。0011
的幅度值為3。+0
(如00000000
)和-0
(如10000000
)兩種零的表示,可能導緻計算錯誤。符號幅度碼的英文為sign-and-magnitude code。
若需進一步了解具體編碼規則或應用場景,可參考計算機組成原理或數字電路相關教材。
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