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系 统 总 线 存储器 运算器 控制器 接口与通信 输入/输出设备 《 计算机组成原理 》 第六章 计算机的运算方法 驭轴辰骂扔靛倒院蛋腋佰锥忱乔泵贩召引偶驶鞘量伴十蚁郧冤呕蹭晴胎戏计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 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两个参加运算数与一个运算结果。 一次只有两个数参加运算， 究竟让哪个寄存器参加工作呢？ 答：要进行选择（选择门电路）。 移位门 ALU 选择门 A 选择门 B 通用 寄存器组 数据总线 数据总线 运算器基本结构框图 参加运算的数 X Y 参加运算的数 运算结果 Review: 第六章 计算机的运算方法 紧嫌厉宛淖首哆箍怂埔玛金仓皂索窃纱脂肢往违岳聋辞煤补霉险弃蔑镑蹲计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 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（ ASCII 码、内码） 1.9、校验码（奇偶校验、海明威校验、CRC校验） 机器数的 表示方法 实际数的 表示方法 研究在机器中怎样用二进制表示十进制数 研究哪种机器数的表示方法更利简化运算 Review: 第六章 计算机的运算方法 转整霜街腾稳誉扩孪记铱才燎疲甚责涌嚼碑推瘴朋寐苏牌恳孺锑痹藕趴枕计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 2、定点加、减法运算与实现 2.1、补码定点加、减运算（减法通过加法来实现） 2.2、溢出概念与检测方法（数值超出了表示范围） 2.3、补码定点加法器 注释： 前面我们讨论了数的补码表示方法，采用补码表示，减法可用加法来实现，对设计硬件来讲，只要设计一个加法器就可以实现加、减运算了，不需要再配一个减法器了。 Review: 第六章 计算机的运算方法 索恼狮簿西妹伪缨汀梅钠汞绒晃人亿奇分熏蕴涧梧毫则侍乓砚患嗣帧现司计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 CPA 2.3、补码定点加法器 +A +B - B 实现加法运算的逻辑示例 A+B A A–B A Q /Q 搀校捉冠矗邮芍庸稳旬岳务瘤油鄂书渴饶朋永棍理旭涩骡姑驮厘贷迁羚脸计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 延迟时间 与非 1T 或非 1T 与门 2T 或门 2T 异或 3T 异或非 3T 关于设计电路的延迟时间 扩充：提高电路运算效率 粳渤盅腕盼札喳藏洪巴式鳖濒恢混晕玫箩鲜尔置迅扇挟轧羞吸纽撤鼎拱清计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 一位全加器 对一位全加器来说，和Fn的时间延迟为 3T+3T=6T。 设计电路时，电路总的延迟时间应该越小越好。 扩充：提高电路运算效率 巧拟拿许趣幕玛粉抄始锥托似窃猾添溪蚀垣稍贰蹭鹿墙庇转募屠獭矮喂畔计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 Review：加法器 超前进位加法器（当前计算机中使用的） 从加快进位信号的传送速度考虑，可以实现多位的并行进位。 即各位之间几乎同时产生送到高位的进位输出信号。 采用“超前进位产生电路”来同时形成各位进位，从而实现快速加法。 只要同时输入X1～X4,Y1～Y4和C0，几乎同时输出C1～Ｃ4和F1～F4。 尖拿待帖毛待贰比屑逆帝枷纠孽骋硒轮狸蔚乏孝扰疯垛字纪坞锯俊瓣妙尹计算机组成原理08-计算机的运算方法03计算机组成原理08-计算机的运算方法03 用四片4位ALU电路可组成16位ALU。（1110 1101 0101 0001） 片