計算機組成原理 第二章總結

2021-08-21 03:09:03 字數 2133 閱讀 8540

本章首先講述了計算機中資料與文字的表示方法,然後講述定點運算方法、定點運算器的組成,最後講述浮點運算方法、浮點運算器的組成。

1、資料格式

計算機中常用的資料表示格式有兩種:定點格式和浮點格式

定點格式約定機器中的所有資料的小數點位置是固定不變的,容許的數值範圍有限,要求的處理硬體比較簡單。

浮點數是把數的範圍和精度分別表示,浮點格式容許的數值範圍很大,要求的處理硬體比較複雜。

為方便軟體移植,使用ieee754標準可對浮點數的規格化表示。

2、數的機器碼表示

(1) 原碼表示法

定點整數x的原碼表示形式是:xnxn-1…x2x1x0

x       2n>x≥0

[x]原

=2n-x     0≥x >-2n

注意:

xn是符號位。原碼規定:0表示正數,1表示負數。

原碼有正0和負0之分。

原碼表示法的特點:

表示簡單,易於同真值之間進行轉換,實現乘除運算規則簡單。

進行加減運算十分麻煩。

(2) 補碼表示法

定點整數x的補碼表示形式是:xnxn-1…x2x1x0

x         2n>x≥0               

[x]補

=2n+1+x      0≥x ≥ -2n

注意:

採用補碼表示法時,0有唯一表示。

已知真值求補碼的方法:

1、 正數的原碼和補碼相同;

2、 負數有三種方法:

1把對應絕對值的二進位制數從右往左開始出現的第1個1左邊的數字按位取反,其餘位不變;

2把對應絕對值的二進位制數所有數字按位取反後得到的值再加1;

3定義法。

(3) 移碼表示法

定點整數e的移碼表示形式是:ekek-1…e2e1e0,則:[e]移

=2k+e     2k >e≥-2k

注意:移碼和補碼尾數相同,符號位相反。

3、校驗碼的分類

校驗碼分為:檢錯碼和糾錯碼。

常用檢錯碼:奇校驗碼、偶校驗碼。

常用糾錯碼:海明碼、crc碼。

4、定點加法、減法運算

補碼加法公式: [x+y]補

=[x]補

+[y]補

補碼減法公式: [x-y]補

=[x]補

+[-y]補

補碼加減法器:

5、定點乘法運算

若[x]原

=xfxn-1…x1x0, [y]原

=yfyn-1…y1y0

則[x.y]原

=(xf ⊕ yf)+(xn-1…x1x0).(yn-1…y1y0)

定點乘法器:

6、定點除法運算

不恢復餘數的除法:

餘數為正,商1,求下一位商的辦法是餘數左移,減除數

餘數為負,商0,求下一位商的辦法是餘數左移,加除數

若最後餘數與被除數x異號,則需要糾餘,增加如下操作:

若x、y同號,用+y糾餘;

若x、y異號,用-y糾餘。

定點除法器:

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