重學計算機 計組D3章 運算方法與運算器

2022-01-10 18:35:49 字數 1313 閱讀 4596

1. 定點數運算及溢位

定點數加減法:減法化加法,用補碼直接相加,忽略進製

溢位:運算結果超出了某種資料型別的表示範圍

溢位檢測方法:統一思想概括為正正得負或負負得正則溢位,正負或負正不可能溢位

方法1:v = xys + xys(xy為兩個加數的符號位,s為結果的符號位,_表示非),那麼v = 1則為溢位

方法2:v = c0 ⊕ c1(c0是最高資料位產生的進製,c1是符號位產生的進製),那麼v = 1則為溢位

方法3:v = xf1 ⊕ xf2(資料採用變型補碼 xf1xf2 x0x1x2x3...  )

ps:以上方法都是利用正正得負負負得正則溢位為出發點的電路設計

2. 補碼一位乘法——booth演算法

[x·y]補

= [x]補·

( -y

0+∑ yi2

-i )

= [x]補·[ - y

0 + y

12-1 + y

22-2 + …+ yn

2-n]

= [x]補·[ - y

0 + (y

1 - y

12-1) + (y

22-1 - y

22-2) + …+ (yn

2-(n-1) - yn

2-n)]

= [x]補·[(y

1 - y

0) + (y

2 - y

1) 2-1 + …+ (yn

- yn

-1) 2-(n-1) + (0 - yn

)2-n

]總結起來設計數位電路的規則就是:

ps:其實第一行和最後一行都能設計數位電路,為什麼要從第乙個式子推到最後乙個式子呢?原因有兩點:

1)二進位制中如果有0,可以不進行運算

2)如果有連續的1可以減少計算次數,比如 a * 001111100 = a * (010000000 - 0000000100)

所以每次判斷 yn+1 - yn就可以減少計算次數了

參考:3. 定點數除法--- 略,沒找到好的資料

4. 浮點數加減法

(1)求階差,階碼小的對齊大的

(2)尾數加減

(3)結果規格化

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