白中英-世界大学城ppt课件.ppt

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1、第二章运算方法和运算器主讲：王微【相关说明：本课件以白中英老师教材及课件为蓝本制作而成，特表感谢；网上文档会伴随教研过程不定期更新版本；最后，恳请文档使用者批评、指正文中出现的错误、疏漏；版本时间：2014.6】《计算机组成原理》（第五版）白中英、戴志涛主编–课件PPT广东科技学院计算机系本章主要内容2.1数据与文字的表示2.2定点加法、减法运算2.3定点乘法运算2.4定点除法运算2.5定点运算器的组成2.6浮点运算与浮点运算器教学大纲要求掌握：（一）数制与编码1、进位计数制及其相互转换2、真值和机器数3、BCD码4、字符与字符串5、校验码教学大纲要求掌

2、握：（二）定点数的表示和运算1、定点数的表示无符号数的表示；有符号数的表示。2、定点数的运算定点数的移位运算；原码定点数的加减运算；补码定点数的加减运算；定点数的乘除运算；溢出概念和判别方法。教学大纲要求掌握：（三）浮点数的表示和运算1、浮点数的表示浮点数的表示范围；IEEE754标准。2、浮点数的加减运算教学大纲要求掌握：（四）算术逻辑单元ALU1、串行加法器和并行加法器2、算术逻辑单元ALU的功能和结构2.1数据与文字的表示方法第一小节主要讨论：现实世界中的各类信息怎样数字化并记录到计算机的存储系统中，进而在后续章节讨论怎样处理这些数据。请思考：如果

3、给你一套计算机系统，它的存储器有很多个连续的“位”，每个“位”可以而且仅可以保存0或者1两种状态，思考怎样将现实世界中的各类信息保存进系统。2.1数据与文字的表示方法现实世界中的信息数据按本质总体上可分成两大类别：数值型数据:表示事物的数量、规模。字符型数据（非数值型数据）:字符。因此解决方法是：用二进制表示数值型数据用01序列表示字符型数据2.1.1数据格式目标：将数值型数据表示在计算机内制定怎样的规则来完成这一任务？这个规则应该满足：便于数据的存储、加工(处理)、传送；编码尽可能用少量、简单的基本符号应该有适当的尽可能简单的规则表示尽可能多的信息2.

4、1.1数据格式对面临的问题再深入分析：思考：如果要保存全班学生总数？如果要保存银行收支数据？如果要保存男生所占比例？如果要保存太阳的质量和电子的直径2.1.1数据格式我们的解决方法是：定点表示法&浮点表示法首先回顾预备知识~数制概念：数制，按照进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制。特点表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。例：十进制1573.68(展开)数制1．十进制（Decimal）有十个数码：0，l，2，3，4，5，6，7，8，9。进位基数为10。逢十进一（加法运算），借一当十（减法运算）。如：一个十进制数1573.68其含义是：1×103+

5、5×102+7×101+3×100+6×10-1+8×10-2可见，一个数字处在不同的数位其代表的意义不同。数制十进制数位权展开式：若有一个n位整数m位小数的十进制数，可表示成（Dn-1Dn-2……D1D0.D-1……D-m）10＝Dn-1×10n-1＋Dn-2×10n-2＋……＋D1×101＋D0×100＋D-1×10-1……＋D-m×10-m10n-1，10n-2，……100称为十进制的“权”，其中10叫做十进制的“基数”数制推广到所有数制，位权表示法的数制具有如下特征：若有一个n位整数m位小数的R进制数，可表示成（Bn-1Bn-2……B1B0.B-

6、1……B-m）R＝Bn-1×Rn-1＋Bn-2×Rn-2＋……＋B1×R1＋B0×R0＋B-1×R-1……B-m×R-m此表达式又称为R进制的按“权”展开式。Rn-1,Rn-2,……R0,R-1……称为二进制的“权”，其中R叫做“基数”数制-二进制2．二进制（Binary）只有0和1两个数码。进位基数为2。逢二进一（加法运算），借一当二（减法运算）。数制-八进制3．八进制（Octal）有八个数码：0，l，2，3，4，5，6，7。进位基数为8。逢八进一（加法运算），借一当八（减法运算）。数制-八进制例：（7）8＋（1）8＝（10）8（4）8＋（5）8＝（1

7、1）8（12）8－（5）8＝（5）8注意：非十进制数的读法，“个十百千…”是十进制的概念。数制-十六进制4．十六进制（Hexadecimal）有十六个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。基数为16。逢十六进一，借一当十六。A，B，C，D，E，F10，11，12，13，14，15数制-十六进制例：（9）16＋（5）16＝（E）16（9）16＋（7）16＝（10）16＊（18）16＋（C）16＝（24）16＊（18）16－（C）16＝（C）16C12数制-小结进位计数制十进制二进制八进制十六进制数码(数元)0，1，2…90，

8、10，1，2…70，1…9，A，B，C，D，E，F基数102816权重10i2i