運(yùn)算方法和運(yùn)算部件.ppt

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1、第3章運(yùn)算方法和運(yùn)算部件3.1數(shù)據(jù)的表示方法和轉(zhuǎn)換3.2帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法及加減運(yùn)算3.3二進(jìn)制乘法運(yùn)算3.4二進(jìn)制除法運(yùn)算3.5浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算方法3.6運(yùn)算部件3.7數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼返回3.1數(shù)據(jù)的表示方法和轉(zhuǎn)換十進(jìn)制系統(tǒng)x={……x2x1x0.x-1x-2x-3…..}x=?xi·10i，xi=(0,…,9)二進(jìn)制系統(tǒng)x=?xi·2i，xi=(0,1)二---十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制→十進(jìn)制:多項(xiàng)式替換法(包括八,十六→十)十進(jìn)制→二進(jìn)制:基數(shù)乘(小數(shù)部分)／除(整數(shù)部分)法(包括十→八,十六)二進(jìn)制---八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間

2、的轉(zhuǎn)換查表法十進(jìn)制數(shù)的編碼與運(yùn)算有權(quán)碼:表示一位十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制碼的每一位有確定的權(quán)。例：8421碼(簡稱BCD碼),以二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制碼。2421碼,5211碼,4311碼等。無權(quán)碼:表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)位的二進(jìn)制碼的每一位沒有確定的權(quán)。例：余3碼,格雷碼等。8421碼的加法修正:相加之和大于9,或有進(jìn)位時(shí),再加6。(見例3.10)余3碼的加法修正:不產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)減3;產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)加3。(見例3.11)十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼（Binarycodeddecimal)十進(jìn)制數(shù)8421碼2421碼5211碼4311碼余3碼Gray00000000000

3、00000000110000100010001000100010100000120010001000110011010100113001100110101010001100010401000100011101010111011050101101110000111100011106011011001001101110011010701111101110011001010100081000111011101110101111009100111111111111111000100數(shù)字串在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示與存儲(chǔ)主要有兩種形式：字符形式:用ASCII碼

4、表示，一個(gè)字節(jié)存放一個(gè)十進(jìn)制數(shù)位或符號(hào)位的ASCII碼。例：+123用2B313233表示-12用2D3132表示壓縮的十進(jìn)制數(shù)形式:用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)，即1個(gè)字節(jié)存放2位十進(jìn)制數(shù)。數(shù)值用BCD碼或ASCII碼的低4位表示。同樣，正(+)、負(fù)(-)號(hào)也用相應(yīng)的一個(gè)4位編碼表示，放在最低數(shù)字位之后。例如用C表示正號(hào)，用D表示負(fù)號(hào)。并規(guī)定數(shù)字和符號(hào)位個(gè)數(shù)之和必須為偶數(shù)，否則在最高數(shù)字之前補(bǔ)一個(gè)0。例：+123用123C表示-12用012D表示返回3.2帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法及加減運(yùn)算機(jī)器數(shù)：在計(jì)算機(jī)中表示的帶符號(hào)的二

5、進(jìn)制數(shù)。三種表示方式：原碼、反碼、補(bǔ)碼。計(jì)算機(jī)中定點(diǎn)數(shù)的表示方法：有定點(diǎn)整數(shù)、定點(diǎn)小數(shù)兩種。符號(hào)位小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位置是是隱含的，并沒有具體的硬件。原碼表示法原碼表示法也稱為符號(hào)—數(shù)值表示法，[X]原=符號(hào)位+

6、X

7、。符號(hào)位用0---正數(shù)，符號(hào)位用1---負(fù)數(shù)，其余位表示數(shù)的大小。X0≤X<11-X=1+

8、X

9、-1

10、）：X0≤X<12-2-n+X-1

11、X

12、-1≤X<0;即X<0時(shí)，符號(hào)位為1，數(shù)值位取反后再加1。例如：X=+0.1011[X]補(bǔ)=0.1011X=-0.1011[X]補(bǔ)=1.0101數(shù)值0的補(bǔ)碼表示形式是唯一的，即：[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)=0.0000特點(diǎn):1

13、.補(bǔ)碼的和等于和的補(bǔ)碼,符號(hào)位和數(shù)值位一樣參加運(yùn)算,不必單獨(dú)處理,即[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=[X+Y]補(bǔ)2.補(bǔ)碼相減:[X]補(bǔ)-[Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)[Y]補(bǔ)→[-Y]補(bǔ):符號(hào)位連同數(shù)值位一起取反加1。[X]補(bǔ)=補(bǔ)碼加法器的邏輯圖實(shí)現(xiàn)加減法的硬件框圖ALU：具有+1功能的累加器；運(yùn)算操作：A+B=>AB寄存器求反器累加器(ALU)A寄存器溢出判斷線路+1QFB整數(shù)的表示形式設(shè)X=XnXn-1…X2X1X0，其中Xn為符號(hào)位。(1)原碼X0≤X<2n2n-X=2n+

14、X

15、-2n

16、≤0(3)補(bǔ)碼X0≤X<2n2n+1+X=2n+1-

17、X

18、-2n≤X<0[X]原=[X]反=[X]補(bǔ)=溢出判斷判斷方法1：兩個(gè)數(shù)相加，若它們同為正數(shù)或負(fù)數(shù)(同號(hào))，則當(dāng)且僅當(dāng)結(jié)果