[計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)-lecture(已修改)
2025-03-04 13:46 本頁面
【正文】 計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu) 教師：傅均 班級(jí)：計(jì)科 1001/1002 第 ６ 章 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法 無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù) 定點(diǎn)運(yùn)算 數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示 浮點(diǎn)四則運(yùn)算 算術(shù)邏輯單元 無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù) 一、無符號(hào)數(shù) 寄存器的位數(shù) (機(jī)器字長(zhǎng) )，反映無符號(hào)數(shù)的表示范圍。 無符號(hào)數(shù)：沒有符號(hào)的數(shù)，寄存器的每一位均用來存放數(shù)值。 8 位 0 ~ 255 16 位 0 ~ 65535 帶正負(fù)符號(hào)的數(shù) 符號(hào)數(shù)字化的數(shù) + 0 1011 小數(shù)點(diǎn)的位置 + 1100 0 1100 小數(shù)點(diǎn)的位置 – 1100 1 1100 小數(shù)點(diǎn)的位置 – 1 1011 小數(shù)點(diǎn)的位置 真值 機(jī)器數(shù) 1. 機(jī)器數(shù)與真值 二、有符號(hào)數(shù) 2. 原碼表示法 原碼又稱為帶符號(hào)的絕對(duì)值表示 (1) 定義 整數(shù) x 為真值 n 為整數(shù)的位數(shù) 如 x = +1110 [x]原 = 0 , 1110 [x]原 = 24 + 1110 = 1 , 1110 x = 1110 [x]原 = 0， x 2n ＞ x ≥ 0 2n x 0 ≥ x ＞ 2n 用 逗號(hào) 將符號(hào)位 和數(shù)值部分隔開 小數(shù) x 為真值 如 x = + [x]原 = 0 . 1101 x = [x]原 = 1 ( ) = 1 . 1101 x 1 ＞ x ≥ 0 [x]原 = 1 – x 0 ≥ x ＞ 1 x = [x]原 = 1 ( ) = 1 . 1000000 x = + [x]原 = 0 . 1000000 用 小數(shù)點(diǎn) 將符號(hào) 位和數(shù)值部分隔開 用 小數(shù)點(diǎn) 將符號(hào) 位和數(shù)值部分隔開 (2) 舉例 例 已知 [x]原 = 求 x 解 : 例 已知 [x]原 = 1,1100 求 x 解 : x = 1 [x]原 = 1 = x = 24 [x]原 = 10000 1,1100 = 1100 – – 1100 由定義得 由定義得 例 求 x = 0 的原碼 解 : 設(shè) x = + 例 已知 [x]原 = 求 x 解： ∴ x = + 同理，對(duì)于整數(shù) [+ 0 ]原 = 0,0000 [+ ]原 = x = [ ]原 = [ 0 ]原 = 1,0000 ∴ [+ 0]原 ≠ [ 0]原 根據(jù) 定義 ∵ [x]原 = 原碼的特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單、直觀 但是用原碼作加法時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如下問題： 能否 只作加法 ? 找到一個(gè)與負(fù)數(shù)等價(jià)的正數(shù) 來代替這個(gè)負(fù)數(shù) 就可使 減 加 加法 正 正 加 加法 正 負(fù) 加法 負(fù) 正 加法 負(fù) 負(fù) 減 減 加 要求 數(shù) 1 數(shù) 2 實(shí)際操作 結(jié)果符號(hào) 正 可正可負(fù) 可正可負(fù) 負(fù) 12 3 (1) 補(bǔ)的概念 ? 時(shí)鐘 逆時(shí)針 3 6 3 順時(shí)針 + 9 6 15 3. 補(bǔ)碼表示法 可見 3 可用 + 9 代替 記作 3 ≡ + 9 （ mod 12） 同理 4 ≡ + 8 （ mod 12） 5 ≡ + 7 （ mod 12） 時(shí)鐘以 12為模 減法 加法 稱 + 9 是 3 以 12 為模的 補(bǔ)數(shù) 結(jié)論 ? 一個(gè)負(fù)數(shù)加上 “模” 即得該負(fù)數(shù)的補(bǔ)數(shù) ? 一個(gè)正數(shù)和一個(gè)負(fù)數(shù)互為補(bǔ)數(shù)時(shí) 它們絕對(duì)值之和即為 模 數(shù) ? 計(jì)數(shù)器 （模 16） – 1011 1011 0000 + 0101 1011 10000 1011
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