Беззнаковые двоичные коды

Виды двоичных кодов

В микропроцессорах двоичные коды используются для представления любой обрабатываемой информации. При этом разрядность обрабатываемых чисел может превышать разрядность самого процессора и используемой в нём памяти. В этом случае длинное число может занимать несколько ячеек памяти и обрабатываться несколькими командами процессора. При обработке все ячейки памяти, выделенные под многобайтное число, рассматриваются как одно число.

Для представления числовой информации могут использоваться знаковые и беззнаковые коды. Числа могут быть представлены в памяти процессора в двоичной системе счисления, при этом четко различается представление чисел в целочисленном формате и в формате чисел с плавающей запятой.

Достаточно часто в микропроцессорах требуется отображать и хранить числовую информацию в десятичном виде. Для этого применяются двоично-десятичные коды. Для работы с двоично-десятичными кодами в состав команд микропроцессоров часто вводятся специальные команды.

Кроме представления числовой информации в микропроцессорах часто требуется иметь возможность записывать текстовую информацию. Она может храниться на носителях информации в виде файлов, отображаться на устройствах вывода (дисплеях и индикаторах) или содержаться в теле рабочей программы

Первый вид двоичных кодов, который мы рассмотрим - это целые беззнаковые коды. Для определённости примем длину слова процессора равной восьми битам. В этих кодах каждый двоичный разряд представляет собой степень цифры 2:

При этом минимально возможное число, которое можно записать таким двоичным кодом, равно 0. Максимально возможное число, которое можно записать таким двоичным кодом, можно определить как:

Этими двумя числами полностью можно определить диапазон, чисел которые можно представить таким двоичным кодом. В случае двоичного восьмиразрядного беззнакового целого числа диапазон будет: диапазон чисел, которые можно записать таким кодом: 0.. 255. Для шестнадцатиразрядного кода этот 0.. 65535. В восьмиразрядном процессоре для хранения такого числа используется две ячейки памяти, расположенные в соседних адресах. Для работы с такими числами используются специальные команды.

Второй вид двоичных кодов, который мы рассмотрим - это прямые целые знаковые коды. В этих кодах старший разряд в слове используется для представления знака числа. В прямом знаковом коде нулем обозначается знак '+', а единицей - знак '-'. В результате введения знакового разряда диапазон чисел смещается в сторону отрицательных чисел:

В случае двоичного восьмиразрядного знакового целого числа диапазон чисел, которые можно записать таким кодом: -127.. +127. Для шестнадцатиразрядного кода этот диапазон будет: -32767.. +32767. В восьмиразрядном процессоре для хранения такого числа тоже используется две ячейки памяти, расположенные в соседних адресах.

Недостатком такого кода является то, что знаковый разряд и цифровые разряды приходится обрабатывать раздельно. Алгоритм программ, работающий с такими кодами получается сложный. Для выделения и изменения знакового разряда приходится применять механизм маскирования разрядов, что резко увеличивает размер программы и уменьшает ее быстродействие. Для того, чтобы алгоритм обработки знакового и цифровых разрядов не различался, были введены обратные двоичные коды.

Дата добавления: 2014-01-07