第3章运算方法与运算器在计算机中，运算器用于数值运算及加工处理数据，它是由CPU中的算术逻辑单元、寄存器等部件构成的。运算器的结
构取决于指令系统、数据的表示方法、运算方法及所选用的硬件。本章的主要内容就是讨论数值运算的方法及具体实现。3.1定点数运算如第
2章所述，计算机中常用定点数或浮点数这两种形式来表示数值。它们的运算方法也有所不同，下面将分别予以讨论。本节将描述定点数的四则运算
法则及实现方法。3.1.1加减运算1.加减运算方法1)补码加法2)补码减法2.溢出判断1)溢出的概念2)溢出的判定
(1)双符号位判决法。(2)进位判决法。(3)根据运算结果的符号位和进位标志判别。(4)根据运算前后的符号位进行判别。3.
1.1加减运算3.一位全加器的实现3.1.1加减运算4.n位加法器的实现1)行波进位加法器2)先行进位加法器3.1
.1加减运算5.BCD数加法器1)概述2)8421BCD码(1)定义。(2)加法运算。(3)校正。6.移码加减
运算1)运算法则2)移码运算应注意的问题3.1.2乘法运算1.原码一位乘法运算1)原码一位乘法的法则2)原码一位乘法
的实现思路(1)手工乘法运算。(2)思路流程。3)原码一位乘法器框图3.1.2乘法运算2.原码二位乘法运算3.补码一
位乘法运算1)校正法2)布斯法(1)算法法则。(2)补码一位乘法器(布斯法)框图。3.1.2乘法运算4.补码二位乘法
运算5.阵列乘法器1)手算及单元电路2)带符号数的阵列乘法器3.1.3除法运算1.原码除法运算1)原码除法的法则2)
恢复余数法3)加减交替法(1)加减交替法的运算法则。(2)加减交替法除法器框图。3.1.3除法运算2.补码除法运算1
)补码除法法则2)补码除法的思路流程框图3)补码除法器框图3.1.3除法运算3.阵列除法器1)基本概念(1)补码运
算的进位。(2)可控加减单元。2)无符号数阵列除法器3.2算术逻辑单元本节将简单介绍前人已开发出的算术逻辑单元电路。3.2
.1单元电路1.寄存器1)8D锁存器2)带有三态门输出的锁存器2.计数器3.2.1单元电路3.移位寄存器3.2.
2算术单元1.74181的引线2.级联工作3.2.3运算器的结构1.三种基本结构3.2.3运算器的结构2.计算
机简化框图3.3浮点运算有关浮点数的定义、规格化等问题已在第2章中作了详细说明，本节只描述浮点数的各种运算。3.3.1
浮点加减运算1.浮点数加减法的运算法则1)对阶2)尾数进行加(减)运算3)规格化(1)左规。(2)右规。4)舍入处
理(1)截(尾)断法(2)末位恒置1法(3)0舍1入法3.3.1浮点加减运算2.浮点数加减法运算流程3.浮点数
加减法运算实例参见教材P823.3.2浮点乘除运算1.浮点乘法运算1)浮点乘法运算的过程2)浮点乘法的流程3.3.2
浮点乘除运算2.浮点除法运算1)浮点除法运算的过程2)浮点除法的流程3.3.3浮点运算的实现1.软件方法2.配置专用
浮点处理器3.在处理器中设置浮点运算部件4.浮点运算的流水线处理3.4课后练习1.填空题2.选择题3.操作题4.简答题参见教材P86 |
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