數制與進位記數法
在采用進位記數的數字系統中, 如果只用r個基本符號 (例如0,1,2,…r-1) 、通過排列起來的符號串表示數值,則稱其為基r數制(Radix-r Number System), r稱為該數制的基(Radix)。假定用m+k個自左向右排列的符號Di(-k≤i≤m-1)表示數值N,即
N = Dm-1 Dm-2 … D1 D0 D-1 D-2 …D-k (2.1)
式中的Di(-k≤i≤m-1)為該數制采用的基本符號,可取值0、1、2、…、r-1,小數點位置隱含在 D0與D-1位之間, 則Dm-1 … D0 為N的整數部分,D-1 … D-n 為N的小數部分。
如果每個 Di 的單位值都賦以固定的值Wi ,則稱Wi 為該位的權 (Weight) , 此時的數制稱為有權的基r數制(Weighted Radix-r Number System)。此時N代表的實際值可表示為:
m-1
N = ∑ Di * Wi (2.2)
i= -k
如果該數制編碼還符合 "逢r進位"的規則, 則每位的權(簡稱位權)可表示為:
Wi = ri
式中的r是數制的基,i為位序號。式 (2.2) 又可以寫為:
m-1
N = ∑ Di * ri (2.3)
i = -k
式中的符號:
r 是這個數制的基(Radix)
i 表示這些符號的排列次序,即位序號
Di 是位序號為i的一位上的符號
ri 是第i位上的一個1所代表的值(位權)
Di * ri 是第i位上的符號所代表的實際值
∑ 表示對m+k位的各位的值執行累加求和
N 代表一個數值
此時該數制被稱為r進位數制 (Positional Radix-r Number System), 簡稱r進制。下面是計算機中常用的幾種進位數制:
二進制 r=2, 基本符號 0,1
八進制 r=8, 基本符號 0,1,2,3,4,5,6,7
十六進制 r=16, 基本符號 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
其中A-F分別表示十進制數10,11,12,13,14,15
十進制 r=10, 基本符號 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
如果每一數位都具有相同的基, 即采用同樣的基本符號集來表示, 則稱該數制為固定基數值 (Fixed Radix Number System),這是計算機內普遍采用的方案。在個別應用中, 也允許對不同的數位或位段選用不同的基,即混合采用不同的基本符號集來表示, 則該數制稱為混合基數制 (Mixed Radix Number System)。
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