问:关于浮点的数据格式

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 楼主| rockingliu 发表于 2007-8-21 16:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
IEEE&nbsp;对&nbsp;float&nbsp;规定用32bit表示浮点数,最高位是符号位,接下的8bit是阶码,剩下的23bit是&nbsp;尾数&nbsp;。我想问一下,对于阶码和尾数&nbsp;分别是以啥莫形式的二进制码表示的,是补码&nbsp;还是&nbsp;源码&nbsp;还是其他形式的码呢??<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />另外我想知道&nbsp;对于-0.5&nbsp;用二进制表示是啥样子的呢(我就是想问,负值的小数能用补码表示莫??咋表示?有这样直接将负的小数表示成补码的用法莫?)<br />
armecos 发表于 2007-8-23 05:58 | 显示全部楼层

浮点数显示

浮点数显示<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;asdjf@163.com&nbsp;&nbsp;&nbsp;www.armecos.com&nbsp;2003/10/20<br /><br /><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;C51里用4字节存储一个浮点数,格式遵循IEEE-754标准(详见c51.pdf第179页说明)。一个浮点数用两个部分表示,尾数和2的幂,尾数代表浮点上的实际二进制数,2的幂代表指数,指数的保存形式是一个0到255的8位值,指数的实际值是保存值(0到255)减去127,一个范围在-127到+128之间的值,尾数是一个24位值(代表大约7个十进制数),最高位MSB通常是1,因此不保存。一个符号位表示浮点数是正或负。<br />浮点数保存的字节格式如下:<br /><br />地址&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+3<br />内容&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;SEEE&nbsp;EEEE&nbsp;&nbsp;&nbsp;EMMM&nbsp;MMMM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MMMM&nbsp;MMMM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MMMM&nbsp;MMMM<br /><br />这里<br />S&nbsp;代表符号位,1是负,0是正<br />E&nbsp;偏移127的幂,二进制阶码=(EEEEEEEE)-127。<br />M&nbsp;24位的尾数保存在23位中,只存储23位,最高位固定为1。此方法用最较少的位数实现了较高的有效位数,提高了精度。<br /><br />零是一个特定值,幂是0&nbsp;尾数也是0。<br /><br />浮点数-12.5作为一个十六进制数0xC1480000保存在存储区中,这个值如下:<br />地址&nbsp;+0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+3<br />内容0xC1&nbsp;&nbsp;&nbsp;0x48&nbsp;&nbsp;&nbsp;0x00&nbsp;&nbsp;&nbsp;0x00<br /><br />浮点数和十六进制等效保存值之间的转换相当简单。下面的例子说明上面的值-12.5如何转换。<br />浮点保存值不是一个直接的格式,要转换为一个浮点数,位必须按上面的浮点数保存格式表所列的那样分开,例如:<br /><br />地址&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+3<br />格式&nbsp;&nbsp;&nbsp;SEEE&nbsp;EEEE&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;EMMM&nbsp;MMMM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MMMM&nbsp;MMMM&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MMMM&nbsp;MMMM<br />二进制&nbsp;&nbsp;11000001&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;01001000&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;00000000&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;00000000<br />十六进制&nbsp;&nbsp;&nbsp;C1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;48&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;00&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;00<br /><br />从这个例子可以得到下面的信息:<br />&nbsp;&nbsp;符号位是1&nbsp;表示一个负数<br />&nbsp;&nbsp;幂是二进制10000010或十进制130,130减去127是3,就是实际的幂。<br />&nbsp;&nbsp;尾数是后面的二进制数10010000000000000000000<br /><br /><br />在尾数的左边有一个省略的小数点和1,这个1在浮点数的保存中经常省略,加上一个1和小数点到尾数的开头,得到尾数值如下:<br />1.10010000000000000000000<br /><br />接着,根据指数调整尾数.一个负的指数向左移动小数点.一个正的指数向右移动小数点.因为指数是3,尾数调整如下:<br />1100.10000000000000000000<br /><br />结果是一个二进制浮点数,小数点左边的二进制数代表所处位置的2的幂,例如:1100表示(1*2^3)+(1*2^2)+(0*2^1)+(0*2^0)=12。<br />小数点的右边也代表所处位置的2的幂,只是幂是负的。例如:.100...表示(1*2^(-1))+(0*2^(-2))+(0*2^(-2))...=0.5。<br />这些值的和是12.5。因为设置的符号位表示这数是负的,因此十六进制值0xC1480000表示-12.5。<br /><br />浮点数错误信息<br /><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;8051没有包含捕获浮点数错误的中断向量,因此,你的软件必须正确响应这些错误情况。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;除了正常的浮点数值,还包含二进制错误值。这些值被定义为IEEE标准的一部分并用在正常浮点数操作过程中发生错误的时候。你的代码应该在每一次浮点操作完成后检查可能出现的错误。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;名称&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;值&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;含义<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;NaN&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;0xFFFFFFF&nbsp;&nbsp;&nbsp;不是一个数<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+INF&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;0x7F80000&nbsp;&nbsp;&nbsp;正无穷(正溢出)<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;-INF&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;0xFF80000&nbsp;&nbsp;&nbsp;负无穷(负溢出)<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;你可以使用如下的联合体(union)存储浮点数。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;union&nbsp;f&nbsp;{<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;float&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f;&nbsp;&nbsp;//浮点值<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;unsigned&nbsp;long&nbsp;ul;&nbsp;&nbsp;//无符号长整数<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;};<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这个union包含一个float和一个unsigned&nbsp;long以便执行浮点数**算并响应IEEE错误状态。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;以上是KEIL在线帮助的中译文,下面我们讨论如何显示浮点数。
rockos 发表于 2007-8-22 17:47 | 显示全部楼层

ieee 754

这么个性的问题,&nbsp;自己看看ieee&nbsp;754吧
McuPlayer 发表于 2007-9-25 16:20 | 显示全部楼层

顶上来

进了本版,不找个好帖子顶上来,总觉得是白来了
high 发表于 2007-9-25 16:35 | 显示全部楼层

发裤子穿了

  
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