1按位運算(實現掩碼操作)
(1)按位運算子:符號 | --按位or運算;符號& --按位and運算;符號~ --按位not;符號^ --按位xor運算。
(2)掩碼:通過給定的乙個位模式進行按位與,可以提取所需的位,然後可以對這些位進行「置1」「清0」「1測試」或」0測試「等,這裡的位模式被稱為掩碼。
2·邏輯運算
(1)邏輯運算子:符號|| --or運算;符號&& --and運算;符號! --not運算。
(2)與按位運算的區別:前者是非數值計算,,操作值只有:true,false,0表示true,1表示false;後者是一種數值計算,將兩個運算元對應各二進位按照指定的邏輯運算規則進行計算。
3·移位運算
(1)邏輯移位(無符號整數):不考慮符號位,高(低)位移出,低(高)位補0。
(2)算術移位(帶符號整數):左移時,高位移出,低位補0,若左移前後符號位不同,則發生溢位;右移時,低位移出,高位補相應的符號。
(3)x<>k數右移k位,相當於數值除以2的k次方。
4·位擴充套件與位截斷運算
(1)物件:乙個短數向長數轉換;
(2)前提:擴充套件後,數值應保持不變;
(3)分類:0擴充套件和符號擴充套件,前者用於無符號數,只要在短的無符號數前面新增足夠的0即可;後者用於補碼表示的帶符號整數,通過在短的帶符號整數前新增足夠多的符號位來擴充套件。
(4)注意:當乙個長數足夠大到短數無法表示的程度,截斷會發生溢位,導致程式只會出現意外的計算結果,並不導致任何異常或錯誤報告,錯誤隱蔽性強。
mips指令中涉及的運算
(1)涉及的運算:按位邏輯運算,邏輯移位,算術移位,帶符號整數的加減乘除,無符號整數的加減乘除,帶符號數的擴充套件,無符號數的0的擴充套件,單精度浮點數加減乘除,雙精度浮點數的加減乘除等。
3·2基本運算部件(加法器,alu和移位器)
3·2·1序列進行加法器
(1)用處:全加器用來實現兩個本位數加上低位進行位生成一位本位和以及一位向高位的進製;
(2)邏輯表示式:第i位的加法運算是指第i位的加數xi,yi和低位來的進製ci-1三者相加,得到本位和fi和第i位的進製輸出ci。
(3)n位加法器,x與y逐位相加,位間進製串傳送,因此稱為序列進製方式。
(4)行波進製加法器:像波紋一層層向外擴散,序列進製加法器中最低為c0就像小石頭,它把進製逐步從低位擴充套件到最高位。這種序列進製加法器被稱為行波進製加法器。
(5)優缺點:結構所用元件少,但進製傳遞時間較長。
3·2·2並行進製加法器
(1)pi進製傳遞,gi生成函式:
pi含義:當xi,yi中有乙個為1時,若有低位進製輸入,則一定被傳到高位,可看作低位進製越過本位直接向高位傳遞。
gi含義:噹噹xi,yi均為1時,不管有無低位進製,本位一定向高位產生進製輸出。
(2)先行進製(又稱超前進製,簡稱cla)如下:
其實現的加法器稱為全先行進製加法器。
(3)其他:提高加法器的運算速度,進一步採用組內和組間都並行的進製方式,其延遲與加法器的位數無關。
3·2·3帶標誌加法器
(1)作用:進行無符號整數的加減運算,帶符號數的加減運算,使得加法器不僅能夠計算和差,還能生成相應的標誌資訊。
3·2·4算術邏輯部件
(1)alu(核心部件:帶標誌的加法器)是一種能夠進行多種算術運算與邏輯運算的組合邏輯電路,採用先行進製方式。通常形式如圖3·7
(2)圖3·8給出了能夠完成三種運算」與「」或「和」加法「的alu結構圖,
3·1·1c程式中涉及的運算
1·按位運算(實現掩碼操作)
(1)按位運算子:符號 | --按位or運算;符號& --按位and運算;符號~ --按位not;符號^ --按位xor運算。
(2)掩碼:通過給定的乙個位模式進行按位與,可以提取所需的位,然後可以對這些位進行「置1」「清0」「1測試」或」0測試「等,這裡的位模式被稱為掩碼。
2·邏輯運算
(1)邏輯運算子:符號|| --or運算;符號&& --and運算;符號! --not運算。
(2)與按位運算的區別:前者是非數值計算,,操作值只有:true,false,0表示true,1表示false;後者是一種數值計算,將兩個運算元對應各二進位按照指定的邏輯運算規則進行計算。
3·移位運算
(1)邏輯移位(無符號整數):不考慮符號位,高(低)位移出,低(高)位補0。
(2)算術移位(帶符號整數):左移時,高位移出,低位補0,若左移前後符號位不同,則發生溢位;右移時,低位移出,高位補相應的符號。
(3)x<>k數右移k位,相當於數值除以2的k次方。
4·位擴充套件與位截斷運算
(1)物件:乙個短數向長數轉換;
(2)前提:擴充套件後,數值應保持不變;
(3)分類:0擴充套件和符號擴充套件,前者用於無符號數,只要在短的無符號數前面新增足夠的0即可;後者用於補碼表示的帶符號整數,通過在短的帶符號整數前新增足夠多的符號位來擴充套件。
(4)注意:當乙個長數足夠大到短數無法表示的程度,截斷會發生溢位,導致程式只會出現意外的計算結果,並不導致任何異常或錯誤報告,錯誤隱蔽性強。
mips指令中涉及的運算(課本p69)
(1)涉及的運算:按位邏輯運算,邏輯移位,算術移位,帶符號整數的加減乘除,無符號整數的加減乘除,帶符號數的擴充套件,無符號數的0的擴充套件,單精度浮點數加減乘除,雙精度浮點數的加減乘除等。
3·2基本運算部件(加法器,alu和移位器)
3·2·1序列進行加法器
(1)用處:全加器用來實現兩個本位數加上低位進行位生成一位本位和以及一位向高位的進製;
(2)邏輯表示式:第i位的加法運算是指第i位的加數xi,yi和低位來的進製ci-1三者相加,得到本位和fi和第i位的進製輸出ci。
(3) n位加法器,x與y逐位相加,位間進製串傳送,因此稱為序列進製方式。
(4)行波進製加法器:像波紋一層層向外擴散,序列進製加法器中最低為c0就像小石頭,它把進製逐步從低位擴充套件到最高位。這種序列進製加法器被稱為行波進製加法器。
(5)優缺點:結構所用元件少,但進製傳遞時間較長。
3·2·2並行進製加法器
(1)pi進製傳遞,gi生成函式:
pi含義:當xi,yi中有乙個為1時,若有低位進製輸入,則一定被傳到高位,可看作低位進製越過本位直接向高位傳遞。
gi含義:噹噹xi,yi均為1時,不管有無低位進製,本位一定向高位產生進製輸出。
(2)先行進製(又稱超前進製,簡稱cla)如下:
其實現的加法器稱為全先行進製加法器。
(3)其他:提高加法器的運算速度,進一步採用組內和組間都並行的進製方式,其延遲與加法器的位數無關。
3·2·3帶標誌加法器
(1)作用:進行無符號整數的加減運算,帶符號數的加減運算,使得加法器不僅能夠計算和差,還能生成相應的標誌資訊。
3·2·4算術邏輯部件
(1)alu(核心部件:帶標誌的加法器)是一種能夠進行多種算術運算與邏輯運算的組合邏輯電路,採用先行進製方式。通常形式如圖3·7
(2)圖3·8給出了能夠完成三種運算」與「」或「和」加法「的alu結構圖,
(3)其他:他利用大量多路選擇器來實現資料結構的快速移位,移位操作能夠一次完成。
總結(1)對於基本運算部件這章節,各種加法器的內容不懂,不能體會到它的具體作用,具體操作是如何進行的。
(3)其他:他利用大量多路選擇器來實現資料結構的快速移位,移位操作能夠一次完成。
總結(1)對於基本運算部件這章節,各種加法器的內容不懂,不能體會到它的具體作用,具體操作是如何進行的。
第三章預習
幾種c中涉及的運算 1.按位運算 c語言中按位運算有 符號 表示按位or運算 符號 表示按位and運算 符號 表示按位not運算 符號 表示按位xor運算。2.邏輯運算 幾種常見的運算。和並或 邏輯true false 3.移位運算 邏輯移位 不考慮符號位,總是把高 低 位移出,低 高 位補0。對於...
第三章預習
1 按位運算 符號 按位or運算 符號 按位and運算 符號 表示按位not運算 符號 按位xor運算。實現掩碼操作 通過與給定的乙個位模式進行按位與,可以提取所需要的位,對這些位進行 置1 清0 等。2 邏輯運算 符號 按位or運算 符號 表示and運算 符號!表示not運算。3 移位運算 邏輯移...
第三章預習
3.運算方法和運算部件3.1.1c程式中設計的運算 1.按位運算 符號 表示按位or運算 符號 表示按位and運算 符號 表示按位not運算 符號 表示按位xor運算 2.邏輯運算 符號 表示or運算符號 表示and運算 符號!表示not運算 3.移位運算 移位操作有邏輯移位和算術移位兩種,邏輯移位...