计算机组成原理数值的机器运算,计算机组成原理 第4章 数值的机器运算(终)-1.ppt...

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1 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案第第4 4章章数值的机器运算数值的机器运算 2 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案运算器是计算机进行算术运算和逻辑运算的主要部件,运算器的逻辑结构取决于机器的指令系统、数据表示方法和运算方法等。本章主要讨论数值数据在计算机中实现算术运算和逻辑运算的方法,以及运算部件的基本结构和工作原理。 3 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案本章学****内容?4.1 基本算术运算的实现?4.2 定点加减运算??4.3 4.3 带符号数的移位和舍入操作带符号数的移位和舍入操作??4.4 4.4 定点乘法运算定点乘法运算??4.5 4.5 定点除法运算定点除法运算?4.6 规格化浮点运算??4.7 4.7 十进制整数的加法运算十进制整数的加法运算?4.8 逻辑运算与实现?4.9 运算器的基本组成与实例 4 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案本章学****要求?掌握:定点补码加法和减法运算方法?理解: 3种溢出检测方法?理解:补码移位运算和常见的舍入操作方法?了解:串行加法器与并行加法器?理解:进位产生和进位传递?掌握:定点原码、补码乘法运算方法?掌握:定点原码、补码加减交替除法运算方法?理解:浮点加减乘除运算?理解:逻辑运算?了解:运算器的基本结构及浮点协处理器 5 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案 4.1 基本算术运算的实现计算机中最基本的算术运算是加法运算,不论加、减、乘、除运算最终都可以归结为加法运算。所以在此讨论最基本的运算部件——加法器,以及并行加法器的进位问题。 6 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案 4.1.1 加法器 1.全加器全加器( FA )是最基本的加法单元, 它有三个输入量:操作数 A i和B i、低位传来的进位 C i -1,两个输出量:本位和 S i、向高位的进位 C i。图 4-1 全加器的逻辑框图 FA A i B i S i C i C i-17 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案全加器真值表 A iB iC i -1S iC i00001111 00110011 01010101 01101001 00010111 8 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案根据真值表,可得到全加器的逻辑表达式为: S i =A i⊕B i⊕C i -1C i=A iB i +(A i⊕B i)C i -1 全加器的逻辑表达式 9 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案 2.串行加法器与并行加法器加法器有串行和并行之分:①在串行加法器中,只有一个全加器,数据逐位串行送入加法器进行运算; ②在并行加法器中,由多个全加器组成, 其位数的多少取决于机器的字长, 数据的各位同时运算。 10 第4章数值的机器运算计算机组成原理电子教案计算机组成原理电子教案 C C FA FA A AB B Q QD D CP CP CP CP 串行加法器具有器件少、成本低的优点,但运算速度太慢, 所以除去某些低速的专用运算器外很少采用 FA A iB i S i C i C i-1全加器全加器串行加法器串行加法器 2.串行加法器与并行加法器 ai ai bi bi si sici ci Ci Ci -1 -1

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