第2章运算方法和运算器.ppt

定点小数X0 . X1X2…Xn [x]原=x 0=x=1 1-x -1x=0 1+|x| X=0.1001 x=-0.1001 原码？0.1001 1.1001 定点整数x0x1x2…xn x 2^nx≥0 [x]反= 2^(n+1)-1+x 0≥x -2^n 2^(n+1)-1-|x| X1=, [X1] 反 X2= , [X2] 反 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 本章小结 数值数据有定点数和浮点数两种 整数有原码、反码、补码、移码四种 计算机中的运算分为数值运算和逻辑运算 ALU是一种既能进行算术运算也能进行逻辑运算的电路 运算器的结构有单总线、双总线、三总线 浮点运算器有协处理器和CPU内部运算器两种 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （1）单符号位 ： 0 0111 0 1110 （2）双符号位： 00 1110 00 0111 2.正数补码移位规则 （3）移位规则 左移 右移 右移 0 0111 0 0011 左移 左移 右移 右移 01 1100 00 1110 00 0111 数符不变 （单：符号位不变；双：第一符号位不变）。 空位补0 （右移时第二符号位移至尾数最高位）。 （1）单符号位 ： 1 1011 1 0110 （2）双符号位： 10 1100 11 0110 3.负数补码移位规则 （3）移位规则 左移 右移 右移 1 1011 1 1101 左移 右移 右移 11 0110 11 1011 数符不变 （单：符号位不变；双：第一符号位不变）。 左移空位补0 （第二符号位移至尾数最高位）。 右移空位补1 易出错处： 00 1110 左 右 01 1100 正确： 11 0110 10 1100 00 1100 01 1100 00 0110 正确： 00 1110 11 1100 左 正确： 10 1100 11 1110 右 11 0110 正确： 2.4.3? 阵列乘法器 不带符号的阵列乘法器 带符号的阵列乘法器 求补器 带符号的阵列乘法器 2.5 除法计算 原码1位除法 补码1位除法 阵列除法器 2.5.1 原码1位除法 恢复余数法 加减交替法 2.5.2 补码1位除法 1．补码加减交替法算法 (1) 被除数与除数同号，被除数与减去除数；被除数与除数异号，被除数加上除数。 (2) 余数和除数同号，商为1，余数左移一位，下次减除数；余数和除数异号，商为0，余数左移一位，下次加除数。 (3) 重复步骤(2)，包括符号位在内，共做n+1步。 2.5.2 补码1位除法 2．商的校正 (1) 刚好能除尽时，如果除数为正，商不必校 正；如果除数为负，则商加2 - n。 (2) 不能除尽时，如果商为正，则不必校正；如果商为负，则商加2 - n。 3.2.3.3 补码不恢复余数法（加减交替法） 如何判断是否够减？ 如何上商？ 如何确定商符？ 1.判够减 (1)同号相除 4 7 7 4 -4 -7 -7 -4 1 -4 7 -7 4 4 -7 7 -4 0 1 0 -4 3 -7 -3 -(-4) -3 -(-7) 3 够减 不够减 够减 不够减 够减：r与X、Y同号； 不够减：r与X、Y异号。 (2)异号相除 1 0 1 0 +(-4) 3 +(-7) -3 +4 -3 +7 3 够减 够减 不够减 不够减 够减：r与X同号,与Y异号； 不够减：r与X异号,与Y同号。 2.5.3 阵列除法器 2.5.3 阵列除法器 2.6 逻辑运算 逻辑非 逻辑或 逻辑与 逻辑异或 2.6.1 逻辑非 逻辑非运算规则表 Xi Xo 0 1 1 0 2.6.2 逻辑或 逻