
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文档简介
计算机的运算方法定点加减运算2.8字符的表示方法现代计算机不仅要处理数值领域的问题,还要处理非数值数据,非数值数据有:
ABC…Z 26个大写
abc…z 26个小写
+-()…# 符号
012…9 数字国际上广泛采用美国国家信息交换标准代码
--
ASCII码(P214)用7位二进制编码表示,27=128字符。
ASCII字符编码表P214
b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0@P、p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2″2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB′7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS·>N↑n~1111SIUS/?O-oDEL表中编码符号的排列次序为b7b6b5b4b3b2b1b0
b7恒等于“0”,b6b5b4为高位部分,b3b2b1b0为低位部分。2.8字符的表示方法例如:
“A” =01000001 =(65)10 =(41)
H “;” =00111011 =(59)10 =(3B)H二进制代码只代表不同的字符,而无数值大小。字符串是指连续的一串字符,它占用内存中连续个存储单元.一个字节存放一个字符(字符以ASCII码表示)例如:字符串IFA>BTHENREAD(C)该字符串存放在内存中,每个字节中存放相应字符的ASCII码值,空格也占用一个字节的位置。2.8字符的表示方法例如:
字符串IFA>BTHENREAD(C)以ASCII码表示。 格式如下:
I F 空 A
>
B 空 T H E N 空
R E A D
( C ) 空
73 70 32 65 62 66 32 84 72 69 78 32 82 69 65 68 40 67 41 32内存中真正存放的是ASCII码2.8字符的表示方法1981年国家标准局GB2312《信息交换汉字编码字符集》收集了常用汉字6763个,分一级汉字库3755个,二级汉字库3008个。1、汉字的输入在计算机系统中使用汉字,首先要解决的问题是如何把汉字输入到计算机内,直接通过标准键盘输入,就必须为汉字设计编码输入。汉字编码方法:
数字编码(区位码,国际区位码)
拼音码(以汉语拼音基础的输入方法)
字形码(五笔字形输入法)2.8字符的表示方法1)数字编码输入
优点:无重码,内部编码转换比较方便,每个编码长度都一样。
缺点:记忆难。2)拼音编码输入:以汉语拼音输入,掌握汉语拼音的人都可以使用。优点:不需要训练,不需要记忆
缺点:汉字同音字太多,输入重码率很高,影响输入速度。3)五笔字型编码输入:以汉字的形状确定编码,汉字总数虽少,但它总是一笔一划组成,全部汉字的部首和笔画是有限的,这就是五笔字型编码。优点:无重码,速度快2.9汉字的表示方法2、汉字的存储汉字的存储有两方面的含义:字形码存储和汉字内码存储。字形码 是以点阵表示汉字字形的代码,它按汉字的输出形式存储。 输出汉字点阵有16x16点阵,24X24点阵,32X32点阵。字形码:点阵的信息量很大的,占用内存空间大, 以16X16点阵为例,每个汉字要占用32个字节, 二级汉字大约占256K字节。点阵只能用来构成字库(显示打印用),不能用于机器内存储。2.9汉字的表示方法汉字字形点阵及编码0000000010000000000000001000000000100000100000000001000010000000000100011111111000000101000000100000100101000100……回顾:
BCD码:二进码十进数(十进制)4位二进制代码表示一位0~9位的十进制数用十六进制中的C表示“+”D表示“-”,放在数字串的后面,当为偶数最高位补0当超过BCD码的表示范围的时候计算结果需要加6进行修正。数值的表示:+、-号分别用0和1表示真值用二进制表示小数点:定点表示,浮点表示定点表示的时候整数表示范围:
0≤|X|≤2n-1
小数表示范围:0≤|X|≤1-2-n回顾浮点数:N=S×rjr:基数,通常r=2。
j:阶码,常为纯整数。
S:尾数,常为纯小数。计算机中的表示:阶符+阶码+数符+尾数原码:一位符号+数据的绝对值一个二进制数X=X0X1X2…Xn,原码的编码方法是当X≥0时,[X]原是:0X1X2…Xn当X≤0时,[X]原是:1X1X2…Xn原码中+0和-0有两种表示方法原码进行运算的时候符号位需要单独处理。反码表示:原码----补码正数:数值部分与真值形式相同;负数:真值的数值部分按位取反。补码:0的补码有唯一值运算时符号位参与运算一个n+1位整数补码所能表示的数值范围为:(100…0)-2n≤x≤2n-1(011…1)回顾如果是八位二进制数:
-27≤x≤27-1(-128≤x≤127)移码:用来比较大小[X]补的符号位取反,即得[X]移如果已知机器的字长,则机器数的位数应补够相应的位。
例如:设机器字长为8位,则:
X1=1011X2=-1011[X1]原=00001011[X2]原=10001011[X1]补=00001011[X2]补=11110101[X1]反=00001011[X2]反=11110100[X1]移
=10001011[X2]反=01110101
补码加减法特点:①真值用补码表示②符号参与运算补码加减法需要解决的问题:1、实际操作(+、-)能否只取决于操作码?2、结果是否需要修正?3、如何将减法转换为加法?补码加减法补码运算关系式:(X+Y)补=X补+Y补
(1)(X-Y)补=X补+(-Y)补
(2)关系式1:操作码为“+”时,两数直接相加。例:求(X+Y)补
++++以2为模的情况下,符号位的进位1在机器中将会自动舍弃补码加减法
补码运算关系式:(X+Y)补=X补+Y补
(1)(X-Y)补=X补+(-Y)补
(2)关系式2:操作码为“-”时,将“-”转为“+”。Y补
-Y补:Y补无论正、负,将其符号位连同位数一起变反,末尾加1。如:X=+7X补=00111-X补=11001Y=-7Y补=11001-Y补=00111例:求(X-Y)补
把Y补变补1、X=4Y=-5X补=00100Y补=11011-Y补=00101+01001(+9补码)2、X=-4Y=5X补=11100Y补=00101-Y补=11011+10111(-9的补码)补码加减法注意:某数的补码表示与某数的变补是有区别的。例:补码表示10101原→1101100101原→00101
变补10011补→0110100011补→11101任意正数补码表示的时候不发生改变任意负数补码表示的时候,符号位不变,尾数变无论正、负,符号和尾数均要改变补码的机器负数补码加减法练习:X=3Y=-2,求(X+Y)补X=-4Y=1,求(X-Y)补算法流程
操作数用补码表示,符号位参加运算
X补+Y补
X补+(-Y)补
结果为补码表示,符号位指示结果正负ADDSUB逻辑实现1、控制信号+A:打开控制门,将A送入ALU+B:打开控制门,将B送入ALU+B:打开控制门,将B送入ALU
+1:控制末位加1加法器输出端:ALU→A:打开控制门,将结果送A输入端CPA:将结果打入A
2、补码加减运算器结构ALUA(X补)B(Y补)+AB+B+1ACPAALU→AB+B溢出同符号相加或异符号相减其结果绝对值增大。当结果的绝对值超出数的表示范围的时候就会发生溢出。
溢出原因分析:寄存器的位数一旦确定下来,就有了容量的限制,数值表示的范围就固定了!
如果运算过程中数值位超出了机器允许表示的范围,跑到符号位上从而改变了符号的性质,则产生溢出。0111111110000000符号位数值位溢出判断
1)A=3B=23+2:0001100010+00101√2)A=10B=710+7:0101000111+10001×3)A=-3B=-2-3+(-2):1110111110+11011√4)A=-10B=-7-10+(-7):1011011001+011115)A=6B=-46+(-4):0011011100+00010×√6)A=-6B=4-6+4:1101000100+11110√正溢负溢溢出判断数A有4位尾数,1位符号位:SA数B有4位尾数,1位符号位:SB
结果符号:Sf
符号位进位:Cf尾数最高位进位:C双符号位:第一位符号位:Sf1第二位符号位:Sf21)A=3B=23+2:0001100010+00101溢出判断1、SA、SB与Sf的关系(硬件判断逻辑一)溢出=SASBSf+SASBSf2、Cf与C的关系(硬件判断逻辑二)2)A=10B=710+7:
01010
00111+
100014)A=-10B=-7-10+(-7):10110
11001+
01111溢出判断
1)A=3B=23+2:0001100010+00101√2)A=10B=710+7:0101000111+10001×3)A=-3B=-2-3+(-2):1110111110+11011√4)A=-10B=-7-10+(-7):1011011001+011115)A=6B=-46+(-4):0011011100+00010×√6)A=-6B=4-6+4:1101000100+11110√正溢负溢Cf=0C=0C=1C=1C=0C=1C=0Cf=0Cf=1Cf=1Cf=1Cf=0111111溢出=Cf⊕C溢出判断--3、双符号位判断(硬件判断逻辑三)
1)A=3B=23+2:
000011
000010+
000101√2)A=10B=710+7:
001010
000111+
010001×3)A=-3B=-2-3+(-2):
111101
111110+
111011√4)A=-10B=-7-10+(-7):110110
111001+
1011115)A=6B=-46+(-4):
000110
111100+
000010×√6)A=-6B=4-6+4:
111010
000100+
111110√正溢负溢第一符号位Sf1第二符号位Sf2溢出=Sf1⊕Sf2移位操作乘法运算可以通过硬件实现,也可以通过软件来实现;硬件实现乘法是以加法器为基础逐步累加而成。1)、软件方法:通过编写乘法程序,把乘法化为累次相加运算,从而在加法器中实现。该方法经济,但运算速度慢。2)、硬件方法:A、在加法器中增加一些移位和控制部件来实现。这种方法在早期的计算机采用。B、随着大规模集成电路的发展,现在设计了阵列乘法器。是专门实现多位数乘法的电路。
移位操作算术移位:数码位置变化,数值变化,符号位不变。
10001111(-15)
算术左移:10011110(-30)原码转补码正数尾数不变,所以移位规则不变原码转补码负数尾数变动,所以移位规则有变正数补码移位规则1、单符号位2、双符号位:原数:00111原数:000111左移:01110
左移:001110右移:0
0111左移:011100右移:0
0011右移:00
1110
右移:00
0111规则:数符不变(单:符号位补变;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)负数补码移位规则1、单符号位2、双符号位:原数:11011原数:110110左移:10110
左移:101100右移:1
1011右移:110110右移:1
1101右移:11
1011
规则:数符不变(单:符号位不变;双:第一符号位不变)左移空位补0
右移空位补1(第二符号位移至尾数最高位)回顾补码运算关系式:(X+Y)补=X补+Y补
(1)(X-Y)补=X补+(-Y)补
(2)关系式1:操作码为“+”时,两数直接相加。关系式2:操作码为“-”时,将“-”转为“+”。Y补变补:无论正负,符号位和数值位按位取反,末位加1溢出发生原因:数值位超出了机器允许表示的范围判断:SA、SB与Sf的关系、C和Cf的关系、Sf1和Sf2的关系移位规则:正数数符不变空位补0负数数符不变左移空位补0,右移空位补1易出错处001110011100左移:001100
右移:000110正确:011100正确:001110110110101100左移:111100右移:111110正确:101100正确:110110舍入方法1、0舍1入(原码、补码)例:保留4位尾数:000100原→00010原100101原→10011原111011补→11110补2、末位恒置1(原码、补码)例:保留4位尾数:000100原→00011原100101原→10011原111011补→11101补定点乘法运算乘法——部分累计加、移位原码一位乘法:每次用一位乘数去乘被乘数。原码运算:符号位单独处理两个原码表示的数相乘,运算规则:两个原码:n位被乘数X和乘数Y
用定点小数表示(定点整数同样) 被乘数:
[X]原=Xf
.Xn-1…X1X0
乘数:
[Y]原=Yf.Yn-1…Y1Y0
乘积符号:Xf
⊕Yf
乘积:|X||Y|
[Z]原=(Xf
⊕Yf
)+(0.Xn-1…X1X0)(0.Yn-1…Y1Y0)原码一位乘法1、算法分析例:0.1101X1.1011用笔算:
部分积
0.1101
被乘数X(4位)
×0.1011
乘数Y(4位)
0.1101 0.1101 0.0000 +0.1101
0.10001111
乘积Z(8位)上符号:1.10001111笔算方法存在的问题:1、加数增多(由乘数的尾数决定)2、加数的位数增多(与被乘数、乘数位数有关)改进办法:将一次相加改为多次累加原码一位乘法2、分步乘法每次将移位乘数所对应的部分积与原部分积的累加和相加,并移位。设置寄存器:A:存放部分累计加和、乘积高位B:存放被乘数C:存放乘数、乘积低位设置初值A=00.0000B=|X|=00.1101C=|Y|=.1011原码一位乘法步数条件操作AC1)00.0000.1011Cn
Cn=1+B+00.1101
=00.1101→00.0110
1.1012)Cn=1+B+00.110101.0011
→00.100111.103)Cn=0+0+00.000000.1001
→
00.0100111.14)Cn=1+B+00.110101.0001
→00.10001111X原×Y原=1.10001111原码一位乘法算法流程0→A、|X|→B、|Y|→C、0→CRCn=1?1/2(A+B)→A,C→YNCR+1→CRCR=n?N1/2(A+0)→A,C→Sx⊕Sy→SAY原码一位乘法3、运算规则①操作数、结果用原码表示;②绝对值参与运算,符号位单独处理;③被乘数(B)、累加和(A)取双符号位;④乘数末位(Cn)为判断位,其状态决定下一步操作;⑤作n次循环(累加、右移)练习已知:X=-0.1001,Y=1110,求[X*Y]原按运算步骤写补码一位乘法1、算法分析X补=X0.X1X2......Xn(1)Y为正:Y补=0.Y1Y2......Yn
(XY)补=X补(0.Y1Y2......Yn)(2)Y为负:Y补=1.Y1Y2......Yn
(XY)补=X补(0.Y1Y2......Yn)+(-X)补(3)Y符号任意:(XY)补=X补(0.Y1Y2......Yn)+(-X)补Y0
(Y0:Y的符号位)补码一位乘法[X]补
=0.1101,[Y]补
=1.0101。[XY]补=1.01110001=|X||Y|+[-X]补
00.0000 设部分乘积A=0+00.1101 Yn=1,+[X]补
00.1101 00.01101 A、C同时右移一位
+00.0000 Yn=0,+000.0110 00.001101 A、C同时右移一位
+00.1101 Yn=1,+[X]补
01.0000 00.1000001 A、C同时右移一位
+00.0000 Yn=0,
00.1000 00.01000001 A、C同时右移一位
+[-X]补
11.0011结果+[-X]补校正
[XY]补=11.01110001补码一位乘法展开为部分积的累加和形式:(XY)补=X补(0.Y1Y2......Yn)+(-X)补Y0=X补(0.Y1Y2......Yn)-X补Y0
=X补(-Y0+2-1Y1+2-2Y2......+2-nYn)(Y1-2-1Y1=2-1Y1/2-1Y2-2-2Y2=2-2Y2......)=X补[-Y0+(Y1-2-1Y1)+(2-1Y2-2-1Y2)+......+(2-(n-1)Yn-2-nYn)]
=X补[(Y1-Y0)+2-1(Y2-Y1)+2-2(Y3-Y2)+......+2-n(0(Yn+1)-Yn)]
比较法:用相邻两位乘数比较的结果决定+X补、-X补或+0补码一位乘法比较法算法Yn(高位)Yn+1(低位)操作(A补为部分积累加和)
00(0)1/2A补01(1)
1/2(A补+X补)10(-1)
1/2(A补-X补)11(0)
1/2A补运算实例X=-0.1101,Y=-0.1011,求(XY)补初值:A=00.0000,B=X补=11.0011,
-B=(-X)补=00.1101,C=Y补=1.0101补码一位乘法步数条件操作AC1)CnCn+100.00001.01010CnCn+1
10-B+00.1101
=00.1101→00.0110
11.01012)01+B+11.001111.1001
→11.1100
111.0103)10-B+00.110100.1001
→
00.0100
1111.014)01+B+11.001111.0111
→11.101111111.0补码一位乘法步数条件操作AC
CnCn+100.00001.01010CnCn+14)01+B+11.001111.0111→11.1011
11111.05)10-B+00.1101
修正00.1000
1111
(XY)补=0.10001111运算规则:①A、B取双符号位,符号参加运算;②C取单符号位,符号参加移位,以决定最后是否修正;③C末位设置附加位Cn+1,初值为0,CnCn+1组成判断位,决定运算操作;④作n步循环,若需作n+1步,则不移位,仅修正。1.0:-B修正0.1:+B修正0.0:不修正1.1:不修正回顾:舍入方法:1、0舍1入2、末位恒置1原码一位乘法:乘积符号:Xf⊕Yf
乘积:|X||Y|
设置寄存器:A:存放部分累计加和、乘积高位B:存放被乘数C:存放乘数、乘积低位补码一位乘法:用相邻两位乘数比较的结果决定+X补、-X补或+0回顾:原码运算规则①操作数、结果用原码表示;②绝对值参与运算,符号位单独处理;③被乘数(B)、累加和(A)取双符号位;④乘数末位(Cn)为判断位,其状态决定下一步操作;⑤作n次循环(累加、右移)补码运算规则:①A、B取双符号位,符号参加运算;②C取单符号位,符号参加移位,以决定最后是否修正;③C末位设置附加位Cn+1,初值为0,CnCn+1组成判断位,决定运算操作;④作n步循环,若需作n+1步,则不移位,仅修正。练习
X=0.1001,Y=-0.0111,求(XY)补定点除法运算除法——若干余数与除数加减、移位例:0.10110÷0.11111(手算)
0.101100.11111丿0.101100
-11111110100-11111101010-1111110110
0.0000010110商:0.10110余数:0.10110×2-5
实现除法的关键:比较余数、除数绝对值大小,决定上商。原码恢复余数法1、算法比较两数大小可用减法试探。
为正:够减,商1.2×余数-除数=新余数为负:不够减,商0,恢复原余数2、实例X=-0.10110,Y=0.11111,求X/Y,给出商Q和余数R.设置:A:被除数、余数,B:除数,C:商初值:A=|X|=00.10110B=|Y|=00.11111-B=11.00001C=|Q|=0.00000原码恢复余数法分布运算 步数条件操作AC1)SA00.10110r00.00000Cn
-B+11.00001
11.10111r1'
0.Q02)1+B恢复余数+00.11111
0
00.10110
r1
3)←01.011002r1-B+11.00001
000.01101r2
0.1Q14)←00.110102r2-B+11.00001
11.11011r3'0.10Q25)1
+B恢复余数+00.1111100.11010r3
6)←01.101002r3-B+11.00001000.10101r4
0.101Q3
原码恢复余数法步数条件操作AC00.10110r00.00000Cn6)←01.101002r3-B+11.00001000.10101r4
0.101Q37)←01.010102r4-B+11.00001000.01011r5
0.1011Q48)←00.101102r5-B+11.00001111.10111r6
0.10110Q59)+B恢复余数+00.11111
00.10110
Q=-0.10110R=-0.10110×2-5(与被除数同号)-0.10110×2-5X/Y=-0.10110+0.11111
练习:X=-0.1011Y=0.1101求X/Y。原码恢复余数法运算规则①A、B双符号位,X、Y绝对值,|X|小于|Y|②运算结束后,余数乘以2-n,与被除数同号。原码不恢复余数法(加减交替法)1、算法分析第二步:2r1-B=r2'<0第二步:2r1-B=r2<0第三步:r2'+B=r2(恢复余数)第三步:2r2+B=r3第四步:2r2-B=r3=2(r2'+B)-B=2r2'+B=r3原码不恢复余数法(加减交替法)2、算法
ri+1==2ri+(1-2Qi)Yri为正,则Qi为1,第i+1步作2ri-Y;ri为负,则Qi为o,第i+1步作2ri+Y;3、实例X=0.10110,Y=-0.11111,求X/Y,给出商Q和余数R
初值:A=|X|=00.10110B=|Y|=00.11111-B=11.00001C=|Q|=0.00000原码不恢复余数法步数条件操作ACr00.10110r00.00000Cn
1)-B+11.00001111.10111r0
0.00000Q0←11.011102r0+B+00.111112)000.01101r1
0.10000Q1←00.110102r1-B+11.000013)
1
11.11011
r20.10000Q2←11.101102r2
+B+00.111114)000.10101r3
0.10100Q3←01.010102r3-B+11.000015)000.01011r4
0.10110Q4←00.101102r4-B+11.00001111.10111r50.10110Q5原码不恢复余数法步数条件操作ACr00.10110r00.00000Cn5)000.01011r4
0.10110Q4←00.101102r4-B+11.00001
111.10111r50.10110Q56)+B恢复余数+00.1111100.10110运算规则①A、B取双符号位,X、Y取绝对值运算,|X|<|Y|。②根据余数的正负决定商值及下一步操作。③求n位商,作n步操作;若第n步余数为负数,则第n+1步恢复余数,不移位。
0.10110×2-5X/Y=-0.10110+-0.1111
练习X=-0.10101除数Y=0.11011求X/Y。补码不恢复余数法如何判断是否够减?如何上商?与原码相同吗?如何确定商符?一、判断减①同号相除10104丿77丿4-4丿-7-7丿-4-4-7-(-4)-(-7)
3-3-33
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异号补码不恢复余数法②异号相除1010-4丿7-7丿44丿-77丿-4+(-4)+(-7)+4+73-3-33
够减不够减够减不够减异号:够减:r与X同号,与Y异号;不够减:r与X异号,与Y同号。补码不恢复余数法判断规则:X补÷Y补同号:X补-Y补:①够减:r补与Y补同号②不够减:r补与Y补异号异号:X补+Y补:①够减:r补与Y补异号②不够减:r补与Y补同号二、求商值比较原码负商和补码负商补码不恢复余数法同号:(商为正)够减:商1(r补与Y补同号)
不够减:商0
(r补与Y补异号)异号:(商为负)够减:商0(r补与Y补异号)
不够减:商1(r补与Y补同号)上商规则:Qi=Sri⊕SY
余数与除数同号商1,异号商0补码不恢复余数法算法(ri+1)补=2ri补+(1-2Qi补)Y补ri补与Y补同号,则Qi补为1,第i+1步作2ri补-Y补;ri补与Y补异号,则Qi补为0,第i+1步作2ri补+Y补;求商符令X补=r0补
r0补与Y补同号:
Q0补=1与实际商符相反
异号:Q0补=0商的修正①求n-1位商(假商)②第n位商(末位商)恒置1
③商符变反④余数求至rn补码不恢复余数法求:X=0.10110,Y=-0.11111,求X/Y,给出商Q和余数R。初值:A=X补=00.10110B=Y补=11.00001-B=00.11111C=Q补=0.0000步数条件操作ACCn-1r、Y00.101100.00000)异求商符
+B
+11.00001
1)
同11.10111r01
←11.01110
-B+00.111112)异00.01101r11.0
←00.11010
+B+11.00001
3)同11.11011r21.01
←11.10110
-B+00.111114)
异
00.10101r31.010
←01.01010
+B+11.000015)
异00.01011r41.0100补码不恢复余数法步数条件操作ACCn-1r、Y00.10110r00.00005)
+B+11.00001
异00.01011r41.01006)
←00.10110
+B+11.0000111.10111r5假商=0.0100真商=0.0100+1.00001=1.01001真值:Q=-0.10111R=-0.01001×2-5
-0.01001×2-5X/Y=-0.10111+-0.11111补码不恢复余数法运算规则①A、B取双符号位,符号参与运算,并且|X|<|Y|;②根据余数与除数的符号决定商值及下一步操作;③求n-1位商,作n步操作(求出rn);④对商校正(第n位商恒置1)。练习求:X=0.10110,Y=-0.11111,求X/Y给出商Q和余数R。练习:X=0.10101除数Y=0.11011求X/Y。运算公式/算法ABC判断方法判断结果对应操作步骤备注(X+Y)补X补+Y补--------------补码表示(X-Y)补X补+(-Y)补--------------(-Y)补(XY)原(Xf
⊕Yf)+(0.Xn-1…X1X0)(0.Yn-1…Y1Y0)累加和乘积高位00.0000被乘数|X原|Xf1Xf2.Xn-1...X0乘数|Y原|.Yn-1...Y0乘数末位Cn01+0+Bn(乘数位数)步移位和操作(XY)补X补(0.Y1Y2......Yn)+(-X)补Y0累加和乘积高位00.0000X补-X补符号+数值乘数Y补Yf.Y1...Yn乘数后两位Cn+1-Cn01-1+0+B-Bn步/n+1步操作需判断结果是否需要修正Cn+1-Cn(最后两位)=0不修正,=1+B修正,=-1-B修正。(X/Y)原ri+1=2ri+(1-2Qi)Y被除数、余数|X|原除数|Y|原-|Y|原商0.0000ri余数符号01Q1-YQ0+Yn步/n+1步操作需判断是否需要恢复余数余数为负+Y修正(X/Y)补(ri+1)补=2ri补+(1-2Qi补)Y补被除数、余数X补除数Y补-Y补商0.0000Sri⊕SY同号:1负号:0Q1:2ri补-Y补Q0:2ri补+Y补
n步求余数n-1步求商需判断是否需要恢复余数校正商值:商符变反,第n位商恒置1浮点四则运算4位数:整数:0~~24-1(表示范围)
可表示的最小值:1(精度)小数:1-2-4
(表示的最大范围)可表示的最小值:2-4(精度)浮点数的表示形式:
X=S·2j=定点小数*2定点整数J:阶符,表示数扩大还是缩小;阶码,为定点整数,用补码或移码表示,其位数决定数值范围;8位为例:2-128~~2127S:数符,表示数的正负数值,定点小数,原码或补码表示。其位数决定数的精度;
浮点加减运算尾数规格化0.01010.00110.101×2-10.11×2-101/2≤|S|<1,最高位有效位绝对值为1移码运算特点:1)最高位符号位,1表示正号,0表示负号。如果是双符号位,最高位保持0:01正数,00负数。溢出判断:最高位为1,10上溢,11下溢。2)在计算机中,移码只执行加减法运算,且运算结果符号位取反修正;得到[X]移。例如:X=+1010Y=+0011,则[X]移=11010[Y]移=10011[X]移+[Y]移=11010+10011=01101,修正:[X+Y]移=11101浮点加减运算
[X+Y]移=[X]移+[Y]补
=
11010+00011=11101步骤:1、检测能否简化操作判断操作数是否为0:①尾数为0;②阶码下溢2、对阶(?例)①使两数阶码相等②对齐规则:小阶向大阶对齐运算法则:
[X+Y]移=
[X]移+[Y]补 [X-Y]移=
[X]移+[-Y]补浮点加减运算例:22×0.1001=10.01=010.01=23×0.010123×0.1101=110.1=110.1=23×0.1101③、对阶操作:小阶阶码增大,尾数右移④、阶码比较:比较线路或减法3、尾数加减AS(+、-)BS保存在存放结果的寄存器中4、结果规格化1)1.000120.0101+0.1001+0.11011.10101.0010|S|<1/2,应左移规格化|S|>1,应右移规格化浮点加减运算左移规格化:11.0001+00.1001
11.1010Af1Af2A1若Af1Af2A1+Af1Af2A1=1,则左规:(-1/2)除外AsAJ-1→AJ右移规格化00.0101+00.1101
01.1110Af1Af2
若Af1⊕Af2=1,则右规:(-1/2)除外AsAJ+1→AJ浮点加减运算尾数符号01或10:尾数溢出。右规:尾数(带符号)右移1位,
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