计算机组成原理09计算机的运算方法ppt课件.ppt

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1、系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入/输出设备《计算机组成原理》第六章计算机的运算方法第六章计算机的运算方法3、定点乘法运算3.1、原码一位乘法3.2、补码一位乘法（重点：布斯乘法）3.3、补码两位乘法3.4、阵列乘法器方法：充当计算机！！！严格按照运算法则去做，不加思考，态度认真，保证结果正确。4、定点除法运算4.1、原码一位除法4.2、补码一位除法4.3、阵列除法器5、浮点四则运算5.1、浮点加减运算对阶、执行加减、规格化、舍入、判溢出5.2、浮点乘除运算阶码加减、尾数乘除、规格化、舍入、判溢出第六章计算机的运算方法原码一位除法基本上是从手算演变过来，符号位单独处理。两个原码表示的数相

2、除运算规则：商的符号位：两数的符号相异或商的数值部分：两数的绝对值相除。运算方法与普通的十进制小数除法相类似，设n位被乘数X和乘数Y用定点小数表示（定点整数同样）被除数：[X]原=Xf.Xn-1…X1X0除数：[Y]原=Yf.Yn-1…Y1Y0商[Q]原=(Xf⊕Yf)+(0.Xn-1…X1X0)/(0.Yn-1…Y1Y0)于是原码与原码相除就变成如何进行两个正数相除的问题了。两种除法：恢复余数法不恢复余数法（加减交替法）4.1、原码一位除法两个数相除，上商时，人会心算，一看就知道够不够减。够减商1，不够减商0。但机器不会，必须先作减法。若余数为正，才知道够减；若余数为负，才知道不够减。不够减

3、时，必须恢复原来的余数。顾名思义恢复余数法。4.1、原码一位除法1）恢复余数法087-8-1+87178-7+1被除数X=0.1011除数Y=0.1101求X/Y。商精确到小数点后四位。手算方法计算步骤如下：4.1、原码一位除法0.11010.11010.1011-0.11011.1110+0.11010.10110.10110-0.011010.010010.010010-0.0011010.0001010.0001010-0.00011011.1111101+0.00011010.00010100.00010100-0.000011010.00000111-Y得负数，不够减，商0X低位补0

4、-2-1Y得正数，够减，商1X低位补0-2-2Y得正数，够减，商1X低位补0-2-3Y得负数，不够减，商0+2-3Y，恢复余数-2-4Y得正数，够减，商1+Y，恢复余数X低位补04.1、原码一位除法1）恢复余数法1、符号单独处理，Qf=(Xf⊕Yf)，取绝对值相除；2、作减法，若不溢出，运算开始；3、-Y，若余数R为正（够减），商1，左移一位；-Y，若余数R为负（不够减），商0，恢复余数，左移一位；4、重复n步；5、若最后一步余数为负（不够减），应恢复余数（+[Y]补）。右移除数Y，可以通过左移余数来替代，左移出界的余数的高位都是无用的零，对运算不会产生任何影响。如果，余数一共被左移了n次，最

5、后需要校正。最终的余数再右移n次。寄存器A存放被除数X=0.1011，后来可存放余数，累次参加运算。寄存器B存放除数Y=0.1101寄存器C存放商Q=X/Y另外设置计数器CR控制循环次数。[X]原-[Y]原运算可以用[X]补+[-Y]补取代；[Y]补=0.1101[-Y]补=1.00114.1、原码一位除法分析：参加运算的数X,Y都是正数，正数的原码与补码表示相同。被除数X（余数）商操作0.101100000+1.0011-Y（+[-Y]补）1.111000000负数：不够减，商0+0.1101+Y恢复余数，（+[Y]补）0.101100000余数和商同时左移一位1.011000000+1.0

6、011-Y（+[-Y]补）0.100100001正数：够减，商11.001000010余数和商同时左移一位+1.0011-Y（+[-Y]补）0.010100011正数：够减，商10.101000110余数和商同时左移一位+1.0011-Y（+[-Y]补）1.110100110负数：不够减，商0+0.1101+Y恢复余数，（+[Y]补）0.101000110余数和商同时左移一位1.010001100+1.0011-Y（+[-Y]补）0.011101101正数：够减，商1被除数X=0.1011除数Y=0.1101商0.1101余0.0111*2-4余数再右移四位得正确结果:0.00000111。2

7、）不恢复余数法（加减交替法）加减交替法是对恢复余数除法的一种修正。当余数为负时，不恢复，继续求下一位商，但用加上除数(+Y)的办法来取代(-Y)操作，其他操作不变。加减交替法的规则如下：余数为正，商1，左移一位，减除数（-Y）；余数为负，商0，左移一位，加除数（+Y）。此方法不用恢复余数，所以又叫不恢复余数法。但若最后一次上商为0，则仍需恢复余数（+[Y]补）。4.1、原码一位除法被除数（余数）商