电子科技大学,计算机组成原理,3计算机组成原理-3-3-运算方法课件.ppt

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1、第3节运算方法3.3.1定点加减运算数用补码表示，符号位参加运算。实际操作能否只取决于操作码？结果需不需修正？如何将减法转换为加法？1.补码加减的基本关系式(X+Y)补=X补+Y补（1）(X-Y)补=X补+(-Y)补（2）式（1）：操作码为“加”时，两数直接相加。3)X=3Y=–2X补=00011Y补=1111000001（+1补码）2)X=–3Y=–2X补=11101Y补=1111011011（–5补码）1)X=3Y=2X补=00011Y补=0001000101（+5补码）4)X=–3Y=2X补=11101Y补=0001011111（–1补码）举例：求(X+Y)补(

2、X+Y)补=X补+Y补（1）(X–Y)补=X补+(–Y)补（2）式（2）：操作码为“减”时，将减转换为加。1)X=4Y=–5X补=00100Y补=11011(-Y)补=0010101001（+9补码）2)X=–4Y=5X补=11100Y补=00101(-Y)补=1101110111（–9补码）举例：求(X–Y)补Y补(–Y)补：将Y变补不管Y补为正或负，将其符号连同尾数一起各位变反，末位加1。即将减数变补后与被减数相加。X补=00100Y补=11011X补=11100Y补=0010110011补0110100011补1110100011补1110110011补0110

3、100101原0010100101原00101例.10101原1101110101原11011注意：某数的补码表示与某数变补的区别。例.10101原11011补码表示10011补01101变补00101原00101补码表示符号位不变；负数尾数改变，正数尾数不变。00011补11101变补符号位改变，尾数改变。补码的机器负数2.补码加减运算规则操作数用补码表示符号位参加运算结果为补码表示，符号位指示结果正负X补+Y补X补+(-Y)补ADDSUB（1）控制信号加法器输入端：加法器输出端：A：打开控制门，将结果送A输入端。∑CPA：将结果打入A。（2）补码加减运算器粗框3.

4、逻辑实现A±BA+B：打开控制门，将B送。+A：打开控制门，将A送。+1：控制末位加1。+B：打开控制门，将B送。∑∑∑+AABA(X补)B(Y补)CPA+BB+B+1A∑分别讨论控制命令序列3.3.2溢出判断与移位在什么情况下可能产生溢出？例.数A有4位尾数，1位符号SA数B有4位尾数，1位符号SB符号位参加运算结果符号Sf符号位进位Cf尾数最高位进位C正确0001100010（1）A=3B=23+2：00101（2）A=10B=710+7：010100011110001正溢正确负溢正确正确（3）A=-3B=-2-3+(-2)：110111110111110（4）

5、A=-10B=-7-10+(-7)：011111011011001（5）A=6B=-46+(-4)：000100011011100（6）A=-6B=4-6+4：111101101000100（2）A=10B=710+7：010100011110001（4）A=-10B=-7-10+(-7)：0111110110110011.硬件判断逻辑一（SA、SB与Sf的关系）SASB溢出=SfSASfSB2.硬件判断逻辑二（Cf与C的关系）正溢负溢正确0001100010（1）A=3B=23+2：00101（2）A=10B=710+7：010100011110001正溢正确负溢正

6、确正确（3）A=-3B=-2-3+(-2)：110111110111110（4）A=-10B=-7-10+(-7)：011111011011001（5）A=6B=-46+(-4)：000100011011100（6）A=-6B=4-6+4：111101101000100Cf=0C=0Cf=0C=1Cf=1C=1Cf=1C=0Cf=1C=1Cf=0C=01111111.硬件判断逻辑一（SA、SB与Sf的关系）SB溢出=SASfSASfSB2.硬件判断逻辑二（Cf与C的关系）溢出=CfC3.硬件判断逻辑三（双符号位）00111（2）A=10B=710+7：01010100

7、011（4）A=-10B=-7-10+(-7)：0111110110110011（1）3+2：正确000011000010000101（2）10+7：001010000111010001正溢正确负溢正确正确（3）-3+(-2)：111011111101111110（4）-10+(-7)：101111110110111001（5）6+(-4)：000010000110111100（6）-6+4：111110111010000100第一符号位Sf1第二符号位Sf2（2）A=10B=710+7：010100011110001（4）A=-10B=-7-10+