05-计算机的运算方法01学案.ppt

运算方法：算术运算和逻辑运算在运算器中的实现方法。 实现的主要硬部件: 算术逻辑部件ALU。 由于逻辑运算实现比较简单，可直接通过与或非门等逻辑部件实现， 所以我们主要研究学习计算机中算术运算。 运算器的基本结构 运算器功能：完成算术运算和逻辑运算的部件。（重点研究算数运算） 设计考虑：任意算术运算（加减乘除）都可通过相加和移位来解决。 所以运算器的核心部件是加法器和移位器。 减法可以通过加法来解决 12-7 5 （以10为模） 12+3（7的补码） 15（去模） 5 123-78（以100为模） 100-78 22 123+22 145（去模） 45 乘法可以通过连续的加法来解决 除法可以通过连续的减法来解决 运算器的基本结构：（P 281-283） ALU、移位门、寄存器组、 输入选择门和数据总线组成。 问题1、 ALU：电路没有记忆功能。 参与运算的数，运算的结果放那里？ （A+B）+（C+D） 答：存放在寄存器组（多个寄存器）中。 问题2、 ALU：两个参加运算的数与一个运算结果。 一次只有两个数进行运算， 究竟让哪个寄存器参加工作呢？ 答：要进行选择（选择门）。 通常我们把一个数（连同符号）在机器中数值化称后为：机器数， 而把原来的数值称为：真值。 一个实际数（如+8.75）通常由符号、数值、小数点三部分组成。 因此，将一个实际数在计算机内部表示需要解决三个问题： 1、符号的处理 （+8.57） 2、数值的处理 （8.75） 3、小数点的处理 （8.75） 1、 数据的表示方式 1.1、符号的处理（正数、负数） 1.2、数值的处理（数制转换） 1.3、小数点的处理（定点、浮点） 1.4、原码的表示方法 1.5、反码的表示方法 1.6、补码的表示方法（重点研究） 1.7、移码的表示方法 1.8、字符、汉字的表示方法 1.9、校验码 真值：计算机中用正负号+绝对值表示的数。 例如：+123，-123，+101011， 机器数：计算机中把符号位和数值数码化以后的数。 例如：+123 0 1111011 -123 1 1111011 + 1010110 0 1010110 -1010101 1 1010101 带符号的n位有效数，机器数为n+1位. 1、 数据的表示方式 1.1、符号的处理（正数、负数） 1.2、数值的处理（数制转换） 1.3、小数点的处理（定点、浮点） 1.4、原码的表示方法 1.5、反码的表示方法 1.6、补码的表示方法（重点研究） 1.7、移码的表示方法 1.8、字符、汉字的表示方法 1.9、校验码 例：将 105 10转换成二进制。 2 105 余数 结果 2 52 1 最低位 2 26 0 2 13 0 … 2 6 1 2 3 0 2 1 1 0 1 最高位 得出： 105 10 1101001 2 直到乘积的小数部分为0， 或结果已满足所需精度要求为止 直到乘积的小数部分为0， 或结果已满足所需精度要求为止. 二进制数、八进制数、十六进制之间的转换 对于一个兼有整数和小数部分的数，以小数点为界，不足的位数补0。 对整数部分将0补在数的左侧，对小数部分将0补在数的右侧。 例：从二进制数转换到八进制数，则以3位为1组 1 101.010 1 2 001 101.010 100 2 15.24 8 例：从二进制数转换到十六进制数，则以4位为1组。 1 1101.0101 2 0001 1101.0101 2 1D.5 16 八进制、十六进制数转换到二进制，顺序将每位数展开写成3或4位。 例： 15.24 8 001 101.010 100 2 1101.0101 2 1、 数据的表示方式 1.1、符号的处理（正数、负数） 1.2、数值的处理（数制转换） 1.3、小数点的处理（定点、浮点） 1.4、原码的表示方法 1.5、反码的表示方法 1.6、补码的表示方法（重点研究） 1.7、移码的表示方法 1.8、字符、汉字的表示方法 1.9、校验码 一个实际数（如+8.75）通常由数值、小数点、符号、三部分组成。 因此，将一个实际数在计算机内部表示需要解决三个问题： 1、符号处理 （+8.57） 正号 “0”、负号 “1” 2、数值的处理 （8.75） 二进制（八进制、十六进制、十进制BCD编码） 3、小数点的处理 （8.75） 定点数（定点小数、定点整数）；浮点数 1、 数据的表示方式 1.1、符号的处理（正数、负数） 1.2、数值的处理（数制转换） 1.3、小数点的处理（定点、浮点） 1.4、原码的表示方法 1.5、