组成原理演示文稿 第二章 运算方法与运算器 part1.pdf

计算机组成原理 Principle of Computer Organization 第二章运算方法与运算器 第一部分 北京邮电大学 戴志涛 计算机学院 计算机学院 2014/3/11 1 本章内容 数据的表示方法及其机器存储 算术运算和逻辑运算的运算方法 （算法） 运算器的组成（实现） 计算机学院 2014/3/11 2 数据的表示方法 数据 数值数据 定点格式：数值范围有限，处理简单 浮点格式：数值范围很大，处理比较复杂 符号数据 ASCII码 汉字 选择数据的表示方式需要考虑的因素 要表示的数的类型 可能需要的数值范围 数值精度 数据存储和处理所需要的硬件代价 计算机学院 2014/3/11 4 定点数（fixed-point number ）的表示方法 定点表示：机器在运算过程中，数据的小数 点位置固定不变 通常在设计机器时即指定好小数点的位置 原则上，小数点可指定在任何位置 将小数点固定在最左边：数据表示成纯小数 将小数点固定在最右边：数据表示成纯整数 为表示统一，符号也用数值表示 计算机学院 2014/3/11 5 定点数的表示方法 设带符号数用n比特表示数值，1比特表示符 号，则定点数ｘ＝ｘ ｘ…ｘ 在定点机中表 1 2 n 示为 xx00 x1 x2 … xn-1 xn 符号 尾数（mantissa ） 纯小数：小数点位于x 和x 之间 0 1 纯整数：小数点位于最低位x 的右边 n 计算机学院 2014/3/11 6 定点数的表示范围 当n固定、且小数点的位置也固定时，定点数 可表示的数的范围是固定的 定点纯小数 |ｘ|＝0.ｘ ｘ…ｘ 1 2 n 0≤|ｘ|≤1－2－n （0.11……1＋0.0……01＝1） 定点纯整数 |ｘ|＝ｘ ｘ…ｘ 1 2 n n n 0≤|ｘ|≤2 －1 （|ｘ|＋1＝ 2 ） xx00 x1 x2 … xn-1 xn 符号 尾数（mantis