吳奇霏

摘 要 有關高級語言和機器指令涉及到的運算來看。定點運算主要包括，無符號數(shù)的按位邏輯運算，無符號數(shù)的邏輯移位運算，無符號數(shù)的位擴展運算，和截斷運算。無符號數(shù)的加減乘除運算，帶符號整數(shù)的算術移位運算，帶符號整數(shù)的擴展運算和極端與運算，帶符號整數(shù)的加減乘除運算等。無符號數(shù)的按位邏輯運算可以用邏輯門電路實現(xiàn)。無符號數(shù)的邏輯移位運算可用專門的移位器或許送結果等多種方式來實現(xiàn)。

關鍵詞 定點數(shù) 邏輯 加減乘除

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A

0引言

帶符號數(shù)的移位運算，無符號數(shù)和帶符號整數(shù)的位擴展運算。和截斷運算也可用簡單電路較容易地實現(xiàn)。因此對于無符號數(shù)和帶符號整數(shù)的運算。計算機內(nèi)部帶符號數(shù)基本都是用補碼表示，所以帶符號整數(shù)的運算主要介紹補碼運算。

1補碼加減運算

在補碼方式向無論x 、y是正數(shù)還是負數(shù)，加減運算統(tǒng)一采用甲方來處理。可以和數(shù)值為一體的參與運算，加減運算結果的符號位也在求和運算中直接得出。對于采用變形補碼的機器可以有其他的溢出判斷方法，在采用雙符號位時，證書的雙符號位是00，復數(shù)的雙符號位是11。兩個正數(shù)相加時若不溢出則數(shù)值為不應向符號位產(chǎn)生進位，兩個證書的雙符號位運算為00+00等00結果為證，是正確的和的雙符號位。若溢出，則數(shù)值為肯定校服二位產(chǎn)生進位此時兩個正數(shù)雙符號位的運算為00+00+1等于01。兩個負數(shù)相加時路不易出左則豎直位移應向符號位產(chǎn)生進位兩個復數(shù)的雙符號位運算為，1+1+1，mod4等于11結果為負。正好是正確的和合雙符號位。若溢出則數(shù)值為向符號位產(chǎn)生進位。此時兩個復數(shù)的雙符號位運算為，11加11mod4等10。因此運算的實際結果為負數(shù)，結果為溢出。由此可得變形補碼加減運算的溢出判斷條件為，若結果的兩個符號為f n和f n減1不一致則產(chǎn)生溢出。

2原碼加減運算

原碼加減運算規(guī)則如下，比較兩個操作數(shù)的符號對家法實行同號求和異號求差對減法施行異號求和同號求差。求和時數(shù)值是一位相加若最高位產(chǎn)生進位則結果溢出。和的符號位取被加數(shù)符號。求差時，被加數(shù)的數(shù)值位。加上加數(shù)的數(shù)值位的補碼，并按以下規(guī)則產(chǎn)生結果。最高數(shù)值為產(chǎn)生進位，表明加法結果為證，所得數(shù)值為正確。最高數(shù)值為沒有產(chǎn)生進位，表明加法結果為負，得到的是數(shù)值位的補碼形式，因此，需要對結果求補，還原為絕對值形成的數(shù)值為。

3移碼加減運算

在進行浮點數(shù)加減運算中，需要比較兩個浮點數(shù)價碼的大小，在計算浮點數(shù)乘除運算中，需要求價碼的和與差，因此浮點數(shù)運算涉及到姨媽定點加減運算。移動的和、差等于和差的補碼。移碼加減運算主要用于浮點數(shù)乘除運算中的價碼相加減。

4原碼乘法運算

源碼作為浮點數(shù)尾數(shù)的表示形式。需要計算機能實現(xiàn)定點源碼小數(shù)的乘法運算，根據(jù)，每次部分既是一位相乘得到還是兩位相乘得到?？梢杂性创a一位乘法和源碼兩位乘法，根據(jù)原碼兩位乘法的原理推廣，可以有源碼多位乘法。原碼一位乘法。用源碼實現(xiàn)乘法運算時符號位于豎直為分開計算，因此原碼乘法運算分為兩步。

（1）確定乘積的符號為，有兩個乘數(shù)的符號異或得到。

（2）計算乘積的數(shù)值為，乘積的數(shù)值部分為兩個乘數(shù)的數(shù)值部分之積。

（3）對于源碼定點小數(shù)的乘法運算，只要根據(jù)，無符號數(shù)的乘法運算得到成績的數(shù)值部分，然后再加上符號位就可以得到最終源碼表示的成績，需要補充說明一點當被乘數(shù)或乘數(shù)中至少有一個為全0結果直接得0不再進行乘法運算。

5源碼除法運算

在進行定點數(shù)除法運算前首先要對被除數(shù)和除數(shù)的取值和大小進行相應的判斷，以確定除數(shù)是否為零，商是否為零是否溢出，或為不確定的值nan。源碼作為浮點數(shù)尾數(shù)的表示形式需要計算機能實現(xiàn)定點源碼小數(shù)的除法運算，除法運算與乘法運算很相似，都是一種移位和加減運算的迭代過程，但比乘法運算更加復雜。除法運算的基本要點有，每次得到的差為中間余數(shù)，將除數(shù)又迎候與上次的中間云數(shù)相比較，用中間余數(shù)減除數(shù)若構件，則上商為1，若不夠減，則上商為0。源碼除法運算與源碼乘法運算一樣要將符號位和數(shù)值為分開來處理。

6總結

定點數(shù)運算和浮點數(shù)運算，他們各自用不同的運算部件實現(xiàn)，其中都有用道具具有基本算術運算和邏輯運算功能的alu，alu中的核心電路是加法器，因而快速加法器的實現(xiàn)是非常重要的。

參考文獻

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