10位浮点数,其中1位符号位,5位阶码位,4位尾数位,请问能精确表示范围-512~511的所有整数,能否做到?给出详细理由以及计算步骤
时间: 2024-03-30 16:35:38 浏览: 138
不能做到。这是因为10位浮点数无法提供足够的精度来表示范围-512~511的所有整数。具体地说,10位浮点数可以表示的最大值和最小值分别为:
最大值 = 1.1111 × 10^4 = 15.9375
最小值 = -1.1111 × 10^4 = -15.9375
其中1表示尾数位上的值为1,阶码位上的值为11111,符号位上的值为1。因此,这个范围内的整数中,任何两个相邻的整数之间的距离都大于1,也就是说,在这个范围内,相邻的整数无法用10位浮点数精确表示。
对于这个10位浮点数,阶码位有5位,因此可以表示的指数范围为-15~15,即2的指数可以取-15到15之间的值。因此,对于范围-512~511的整数,需要使用指数为9的情况下才能够表示,这样尾数位上的值为511,即1.1111,相应的浮点数为:
浮点数 = 1.1111 × 10^9 = 1111000000
但是,这个浮点数已经超过了10位浮点数可以表示的最大值15.9375,因此无法用10位浮点数精确表示。因此,10位浮点数无法精确表示范围-512~511的所有整数。
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-6.125用10位ieee浮点数表示,其中符号位1位,阶码位4位,尾数位5位,给出详细过程
首先,-6.125的二进制表示为1 100.001。
接下来,我们需要确定阶码和尾数的位数。由于阶码需要表示负数,所以我们需要使用偏移量表示法。在4位阶码中,偏移量为7,因此将7加上-3(即-2的补码)得到4,即阶码为0100。
接下来是尾数的表示。我们需要将1.00001规格化,即将小数点左移两位,得到1000.01。由于尾数需要舍去整数位的1(因为它总是为1),因此尾数为00001。
最后,将符号位、阶码和尾数组合在一起,得到10位IEEE浮点数表示为:1 0100 00001。
以2为基数,有1位符号位、4位阶码和8位二进制尾数代码的浮点数,阶码采用移码,尾数用原码,规格化。求数值的表示范围及可表示的数据个数。
根据题目条件,2为基数,有1位符号位、4位阶码和8位二进制尾数代码的浮点数,阶码采用移码,尾数用原码,规格化。因此,浮点数的表示形式为:
$$
(-1)^{s} \times 2^{E-b} \times M
$$
其中,$s$为符号位,$E$为阶码,$b$为阶码的偏移量(即$2^{(n-1)}-1$,其中$n$为阶码位数),$M$为尾数。根据规格化条件,尾数的最高位默认为1,因此尾数可以表示为$1+2^{-1}+2^{-2}+...+2^{-8}$,即$M=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{8}+...+\frac{1}{128}=\frac{255}{128}$。
阶码的移码表示为$E=2^{(n-1)}-1+e$,其中$e$为阶码的原码表示。由于阶码有4位,则其取值范围为$-8\sim7$,因此$E$的取值范围为$-15\sim8$。
于是,浮点数的表示范围为:
$$
-2^{8}\times \frac{255}{128} \leq (-1)^{s} \times 2^{E-b} \times M \leq (2^{7}-2^{-1})\times \frac{255}{128}
$$
即:
$$
-510 \leq (-1)^{s} \times 2^{E-3} \times \frac{255}{128} \leq 254.875
$$
可表示的数据个数为小数点后有8位的二进制数的个数,即$2^{8}=256$。但由于最高位的1被规定为阶码的固定位,因此实际可表示的数据个数为$256-2=254$(正负0各占一个)。
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