北航計算機組成原理講義_3運算器(參考版)
2024-10-21 12:11本頁面
【正文】 ?除法：階碼相減，尾數(shù)相除，結果規(guī)格化。 （ 4）如果最后一次的商為 0，要恢復余數(shù)，即在最后的余數(shù)上加上除數(shù)。 （ 2） 若余數(shù)為負，商 0，然后余數(shù)左移一位加除數(shù)，形成新的余數(shù)；若余數(shù)為正，則商 1，然后余數(shù)左移一位減除數(shù)，形成新的余數(shù)。 （ 3）重復（ 2）步直至最后一位 ?舉例 00101101 ? 0111 原碼除法－－加減交替法 ?算法：對恢復余數(shù)法的算法進行改進 ninniiniiARAARRARR222)22 0 22 1 111??????????（時，下一步操作：商時，下一步操作：商 原碼除法－－加減交替法 ?加減交替法運算規(guī)則 （ 1）判斷溢出：被除數(shù) B左移一位后減除數(shù)。若余數(shù)為正則溢出，停止運算；否則商 Qn1=0， 恢復余數(shù)。＝若：，判斷溢出的規(guī)則如下根據上面確定商的規(guī)則。于是有（真余數(shù)），則那么，＝）假定（為真余數(shù)，＝則商，＝發(fā)過來若（真余數(shù)），則那么，＝假定）（所以應有：均應為真余數(shù)對于任意余數(shù) 22 0 022 022 22 02 1 022 022 1 102 22 139。通過分析 Ri 確定每一位商的 qi 取值。 ?除法運算的基本思路：從被除數(shù)中試減除數(shù)，通過判斷余數(shù)的真假（是否夠減）來決定商的值。 ?余數(shù)分為 真余數(shù) 和 假余數(shù) ，規(guī)定余數(shù)符號與被除數(shù)相同為真余數(shù)。 ? 算法推導如下： ? ?? ?? ?? ?nnMPPMPPP2][212][210101201010補補????????1位比較法 ? ?? ?? ?? ?nnMQPMPPP2][2412][210101010110補補???????????2位比較法 補碼乘法及其實現(xiàn)（二位比較法） ?算法規(guī)則 ?比較乘數(shù)相鄰的 3 位： Qi+ Qi 和 Qi1 ?Qi+1 Qi Qi1=000 或 111， A ? 1/4 A ?Qi+1 Qi Qi1=010 或 001， A ? 1/4 (A + M) ?Qi+1 Qi Qi1=110 或 101， A ? 1/4 (A M) ?Qi+1 Qi Qi1=011， A ? 1/4 (A + 2M) ?Qi+1 Qi Qi1=100， A ? 1/4 (A 2M) ?重復 n/2 次 (n為偶數(shù)）或（ n+1)/2次（ n為奇數(shù) )。 ?對于 n 位數(shù)的一位比較法，需要執(zhí)行 n 次加法運算和 n 次移位運算。運算器與運算方法 My Email： or 本講內容 ?加減法運算及其實現(xiàn) ?乘法運算及其實現(xiàn)（重點） ?除法運算 ?浮點數(shù)運算 ?十進制數(shù)運算 ?加減法運算及其實現(xiàn) ?乘法運算及其實現(xiàn)（重點） ?除法運算 ?浮點數(shù)運算 ?十進制數(shù)運算 加減法運算機器實現(xiàn) ?原則（以定點整數(shù)為例說明） [ ] [ ] [ ]A B A B? ? ?補 補 補[ ] [ ] [ ]A B A B? ? ? ?補 補 補?［ X］ 補 與［－ X］ 補 [ ] , . . .X x x x xo n補 ? ?1 2 1若 1...,][ 1210 ??? ?nxxxxX 補則 加減法運算機器實現(xiàn) ?加法單元（全加器） ? Ai Bi Ci Ci+1 Si )(1 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiBACBACCBACBACBACBAS???????? 加減法運算機器實現(xiàn) ?并行加法器－－串行進位 )()()()(333334222223111112000001BACBACBACBACBACBACBACBAC????????????FAA 0 B 0C 1FAA 1 B 1C 2FAA 2 B 2C 3FAA 3 B 3C 4 C 0S 3 S 2 S 1 S 0串行進位的特點： 1. 進位串行傳遞 2. 進位延時較長 加減法運算機器實現(xiàn) ?并行加法器－－
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