计算机原理精品教学（华南理工大学）4-5-1 数值的机器运算.pptVIP

复习思考题11 X、Y为定点二进制数，其格式为1位符号位，n位数值位。若采用Booth补码一位算法实现乘法运算，则最多需要做加法运算n次，移位n-1次； 若浮点数用补码表示，判断运算结果是否是规格化数的方法是根据尾数两个符号位和最高数值位不同。 当定点运算发生溢出时，应进行中止运算操作（上溢），计算机不作处理，置成机器零（下溢）; 两个浮点数相加，若尾数相加或阶码出现溢出，则表示浮点数相加发生溢出。（错） 浮点数运算时尾数相加时产生的溢出不是真正的溢出，可通过右规作出调整。 当浮点数运算阶码发生溢出时，计算机需停止运算，做溢出中断处理。（ 对） 第四章 数值的机器运算 4.0 逻辑电路基础 4.1 基本算术运算的实现 4.2 定点加减运算 4.3 带符号数的移位和舍入操作 4.4 定点乘法运算 4.5 定点除法运算 4.6 规格化浮点运算 4.7 十进制加法器 4.9 运算器的基本组成与实例 4.6 规格化浮点运算 4.6.2 浮点乘除运算 设两个非0的规格化浮点数分别为 A=MA×2EA ， B=MB×2EB 则浮点乘法和除法为 A ? B=(MA?MB)?2(EA+EB) A÷B=(MA÷MB)?2(EA-EB) (1) 0 操作数检查； (2) 阶码加/减操作； (3) 尾数乘/除操作； (4) 结果规格化及舍入处理。 浮点乘除法运算步骤 7 0 1 1 1 + 6 + 0 1 1 0 1 3 1 1 0 1 (= DH) + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 (= 13D) 3 0 0 1 1 + 5 + 0 1 0 1 8 1 0 0 0 (=8) 不调整 要调整 4.7 十进制加法器 十进制加法器可由BCD码来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的“校正”逻辑来实现。 和数(4位) 有进位 调整 28 0010 1000 + 9 ＋ 0000 1001 37 0011 0001 （=31） ＋ 0000 0110 0011 0111 (=37) 8421BCD码的加法规则 ①两个BCD码相加时，“逢二进一”； ②当和≤9，无需校正； ③当和＞9，则+6校正； ④在做+6校正的同时，将产生向上一位的进位。 十进制加法器 一位BCD码串行进位加法器的结构 C0 十进制位 BCD码相加的和 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 16 1 0 0 0 0 17 1 0 0 0 1 18 1 0 0 1 0 19 1 0 0 1 1 校正值： +110 一位8421BCD码串行进位加法器的结构 ∑ ∑ ∑ ∑ 0 0 1 1 n位BCD码串行进位加法器的结构 运算器的组成部件 算术逻辑部件ALU 完成二进制的定点运算(算术运算和逻辑运算) 通用寄存器组 主要用来保存参加运算的操作数和运算结果 状态寄存器 用来记录算术、逻辑运算或测试操作的状态结果。一般有零标志位，负标志位，溢出标志位、进位或借位标志位等。 数据总线 用于完成运算器内部的数据传送 4.9 运算器的基本组成与实例 定点运算器的组成多功能算术/逻辑运算单元（ALU） 全加器 Fi C n+i+1 C n+i S0 S1 Yi S2 S3 Xi 0 0 Ai 0 0 1 0 1 AiBi 0 1 Ai+Bi 1 0 AiBi 1 0 Ai+Bi 1 1 0 1 1 Ai Xi 、Yi与控制参数和输入量的关系 Ai Bi S1 函数发生器 Xi Yi