计算机组成原理课程课件第二章.pptVIP

第二章 运算方法与运算器 第一节 数据的表示 一、数值的表示 1、数值的表示格式 - 进位计数制 - 数制转换 - 数的存储类型 第一节 数据的表示 - x=M*2E - 范围和精度 - 规格化 - E和M的位数 第一节 数据的表示 2、数值的表示形式 - 机器码 ? 将数值化后的符号位与数值部分统一编码 - 原码 - 补码 ? 模运算 ? 定点小数为模2运算 ? 已知x，则 [x]补=模+x（x0） 或 [x]补=x （x0） ? 已知[x]补，则 x= [[x]补]补（x0）或 x= [x]补 （x0） ? 简单求补方法 ? 已知[x]补，求[-x]补 第一节 数据的表示 - 反码 - 移码 - “0”的情况 ? 原码和反码 ? 补码和移码 - 各种类型数的范围 ? 8位原码定点小数 ? 8位原码定点整数 ? 8位补码定点小数 ? 8位补码定点整数 第一节 数据的表示 二、文字的表示 1、字符的表示 - 英文大小写字母，数字符号，标点符号，专用符号和一些控制符号 - 编码位数 - ASCII码（美国国家信息交换标准字符码） 第一节 数据的表示 三、图形图像的表示（点阵） 四、声音的表示 1、转换 2、采样 3、量化 五、结论 计算机中的一个二进制数，可能是一个定点数，也可能是一个浮点数；可能代表一个字符，也可能代表一个音符；可能表示一条指令，也可能表示一个操作数；可能被编码为一篇文章中的一个汉字，也可能被编码为一幅图像中的一个点；可能是一个要传送的数，也可能是一个操作数的地址。但是计算机能够准确区分每一个二进制数所表示的具体含义 第二节 定点加法、减法运算 一、定点小数，补码运算 1、补码加法 - [x+y]补=[x]补+[y]补 （mod 2） 2、补码减法 - [x-y]补=[x]补+[-y]补 （mod 2） 3、 溢出概念与检测方法 - 上溢和下溢 - 双符号位（变形补码或模4补码） - 最高有效位与符号位的进位位 - 计算机主要采取的方法 第二节 定点加法、减法运算 二、基本的二进制加法/减法器 第二节 定点加法、减法运算 第二节 定点加法、减法运算 第二节 定点加法、减法运算 第三节 定点乘法运算 一、早期的原码串行乘法 1、基本公式 设[x]原=xf.x0x1x2x3,[y]原=yf.y0y1y2y3,则[z]原=(xf异或yf)+(0.x0x1x2x3) (0.y0y1y2y3) 0.x0x1x2x3?0.y0y1y2y3 (为方便，不妨设x= 0.x0x1x2x3) =x?(0.y0+0.0y1+0.00y2+0.000y3) =x?(y0?2-1+y1?2-2+y2?2-3+y3?2-4) (注意:yi=0或1) = x?y0?2-1+x?y1?2-2+x?y2?2-3+x?y3?2-4 = 2-1?(x?y0