計算機(jī)組成原理ppt課件-文庫吧在線文庫
【正文】 i 位等價于右移 32 – i 位 移位寄存器 ? 移位寄存器應(yīng)用很廣，是高速微處理器中的常用部件 – 用于實現(xiàn)移位指令、浮點計算中的小數(shù)點對齊等。 3a3a 39。 3a3a 39。 ? 符號位參與運算 1. 補(bǔ)碼加減的基本公式 ? 補(bǔ)碼加法的基本公式為： 整數(shù) [A]補(bǔ) +[B]補(bǔ) =[A+B]補(bǔ) (mod 2n+1) 小數(shù) [A]補(bǔ) +[B]補(bǔ) =[A+B]補(bǔ) (mod 2) ? 對于 減法 – 因 AB=A+(B)，則 [AB]補(bǔ) =[A+(B)]補(bǔ) ，由補(bǔ)碼加法基本公式可得： 整數(shù) [AB]補(bǔ) =[A]補(bǔ) +[B]補(bǔ) (mod 2n+1) 小數(shù) [AB]補(bǔ) =[A]補(bǔ) +[B]補(bǔ) (mod 2) [X+Y]補(bǔ) = [X]補(bǔ) +[Y]補(bǔ) [XY]補(bǔ) = [X]補(bǔ) +[Y]補(bǔ) （ d） （ 7） +（ 6） 1,001 1,010 0,011 =溢出 （ b） （ 4） +（ +4） 1,100 0,100 0,000 =0 （ c） （ +5） +（ +4） 0,101 0,100 1,001 =溢出 （ a） （ 7） +（ +5） 1,001 0,101 1,110 =2 運算過程舉例（假設(shè)機(jī)器字長 4位，其中 1位表示符號位）： 補(bǔ)碼的加、減法的例子 1 丟掉 計算機(jī)中這種超出機(jī)器字長的現(xiàn)象，稱為 溢出 。 ? 先判斷操作數(shù)的符號是否相同，再判斷結(jié)果的符號與原操作數(shù)的符號是否相同 ? 通常用 符號位 產(chǎn)生的 進(jìn)位 和 最高有效位向符號位產(chǎn)生的進(jìn)位 進(jìn)行異或操作后，按其結(jié)果進(jìn)行判斷。 ? 乘積的符號由兩數(shù)符號心算而得：正正得正 ? 數(shù)值部分的運算如下： ? 所以 A B=+ ? 被乘數(shù) A的多次左移，以及四個位積的相加運算。 ? 乘積的數(shù)值部分由兩數(shù)絕對值相乘，其通式為： ).0)(.0.([ y ][ x ] 212100 nn yyyxxxyx ????? 原原*21*21yyyyxxxxnn的絕對值，記作為的絕對值，記作為??原碼一位乘運算規(guī)則 ? 如此，基于前面對筆算乘法的分析和改進(jìn)，可得原碼一位乘的運算方法。視為一個正數(shù)，正好與將上式中的則則][).0(][][).0(][)].0([.0][)].0([][).0()(][)2m o d(][.][21212121212121212121210xyyyxyxyyyxyyyxyyyxyyyxyxxyyyxyyyxxyyyyyyyyyyyyyyxxxxxnnnnnnnnnnn????????????????????????????????????補(bǔ)碼一位乘運算規(guī)則（總結(jié)） ① 被乘數(shù) x符號任意，乘數(shù) y的符號為正時，有： [x ? y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? [y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? y )][][(2][][)][][(2][)][][(2][)][][(2][0][11111111120110補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)????????????????????nniininnzxyzyxzxyzzxyzzxyzz??② 被乘數(shù) x符號任意，乘數(shù) y的符號為負(fù)時，有： [x ? y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? [y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? (…y n)+[x]補(bǔ) 補(bǔ)碼一位乘運算規(guī)則 —— 校正法 ? 當(dāng)乘數(shù) y為正時，可按類似原碼乘法的規(guī)則進(jìn)行運算。 ? 設(shè)被乘數(shù) [x]補(bǔ) =…x n，乘數(shù) [y]補(bǔ) =…y n ① 被乘數(shù) x符號任意，乘數(shù) y的符號為正時，有： [x ? y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? [y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? y ② 被乘數(shù) x符號任意，乘數(shù) y的符號為負(fù)時，有： [x ? y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? [y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? (…y n)+[x]補(bǔ) 綜合 ① 和 ② ，被乘數(shù) x符號任意，乘數(shù) y符號任意，有： [x ? y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? [y]補(bǔ) =[x]補(bǔ) ? (…y n) [x]補(bǔ) ?y0 前提： [x]補(bǔ) =[x]補(bǔ) 補(bǔ)碼一位乘比較法（ Booth算法） 0)]2)(2)(2)()[(][)]2)0(2)(2)()[(][)]22()22()2([][)222(][][)222(][][11)1(111201)1(111201)1(221211102211002211＝其中補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)?????????????????????????????????????????????????????????????nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnyyyyyyyyyxyyyyyyyxyyyyyyyxyyyyxyxyyyxyx?????補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)如此，可得遞推公式：])[(][][][}])[(]{[2][}])[(]{[2][}])[(]{[2][}])[(]{[2][0][01112111211111210110xyyzzyxxyyzzxyyzzxyyzzxyyzzznnnnininiinnnn?????????????????????????????????補(bǔ)碼一位乘比較法（ Booth算法） ? 在 Booth算法中，操作的方式取決于表達(dá)式 (yi+1yi)的值。 ③商符單獨處理。 ③ 筆算求商時是從高位向低位逐位求的，而要求機(jī)器把每位商直接寫到寄存器的不同位也是不可取的。 例 ? 已知： x=,y=,求： [x/y]原 ? 解：由 x*=， [x]原 = y*=， [y*]補(bǔ) =,[y]原 = 商值的求解過程如下： 例（續(xù)） 被除數(shù) (余數(shù) ) 商 說 明 + +[y*]補(bǔ) （減去除數(shù)） + 0 余數(shù)為負(fù)，上商 0 恢復(fù)余數(shù) +[y*]補(bǔ) + 0 被恢復(fù)的被除數(shù) ← 1位 +[y*]補(bǔ) （減去除數(shù)） + 0 1 0 1 余數(shù)為正，上商 1 ← 1 位 +[y*]補(bǔ) （減去除數(shù)） + 0 1 1 0 1 1 余數(shù)為正，上商 1 ← 1
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