计组3CPU-1运算部件(10级).ppt

3.运算规则 （1）操作数、结果用原码表示； （2）绝对值运算，符号单独处理； （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 下步操作； （5）作n次循环（累加、右移）。 3.2.2.2 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 符号位 （4）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 Y1+2 Y2+……+2 Yn) -1 -2 -n = X补 -Y0+(Y1-2 Y1)+(2 Y2-2 Y2)+…… -1 -1 -2 -(n-1) -n +(2 Yn-2 Yn) = X补 (Y1-Y0)+2 (Y2-Y1)+2 (Y3-Y2)+…… -1 -2 +2 (0 -Yn) -n +2 (0 -Yn) -n Yn+1 = X补 (Y1-Y0)+2 (Y2-Y1)+2 (Y3-Y2)+…… -1 -2 +2 (0 -Yn) -n Yn+1 比较法：用相邻两位乘数比较的结果决定 +X补、-X补或+0。 2.比较法算法 Yn(高位) Yn+1(低位) 操作(A补为部分积累加和) 0 0 0 1 1 0 1 1 1/2A补 1/2(A补+X补) 1/2(A补-X补) 1/2A补 ( 0 ) ( 1 ) (-1 ) ( 0 ) 3.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 步数 条件 操作 A C 00.0000 1.0101 1） 1 0 -B Cn + 00.1101 00.1101 00.0110 11.0101 2） 0 1 +B + 11.0011 11.1001 11.1100 111.010 3） 1 0 -B + 00.1101 00.1001 00.0100 1111.01 4） 0 1 +B + 11.0011 11.0111 11.1011 11111.0 0 Cn+1 CnCn+1 5） 1 0 -B + 00.1101 (XY)补 = 04） 0 1 +B + 11.0011 11.0111 11.1011 11111.0 5） 1 0 -B + 00.1101 00.1000 1111 修正 (1)A、B取双符号位，符号参加运算； (2)C取单符号位，符号参加移位，以决定最后是否 修正； (3)C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,若需作第n+1步,则不移位,仅修正。 4.运算规则 1.0 : -B修正 0.1 : +B修正 0.0 : 不修正 1.1 : 不修正 3.2.3 定点除法运算 除法 若干余数与除数加减、移位。 例. 0.10110÷0.11111 0.10110 1101 0. 0 1 11111 0.11111 0 0 0 1 11111 10101 0 1 11111 1011 0 0 . 00000 . 0. 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，以 决定上商。 3.2.3.1 原码恢复余数法 1.算法 比较两数大小可用减法试探。 2×余数-除数=新余数 为正:够减,商1。 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 = 00.10110 B= Y = 00.11111 C= Q = 0.00000 -B= 11.00001 步数 条件 操作 A C 00