第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器第三章运算方法与运算器第三章运算方法与运算器教学目标教学目标教学重点教学重点教学过程教学过程第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器教学目标教学目标理解和掌握数据在运算器中的基本运算方法理解和掌握数据在运算器中的基本运算方法理解运算器的核心部件－－理解运算器的核心部件－－ALUALU的组成与工的组成与工作原理作原理第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器教学重点教学重点运算器的核心部件－运算器的核心部件－ALUALU的组成和工作原理的组成和工作原理定点数和浮点数四则运算定点数和浮点数四则运算第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器教学过程教学过程3.13.1定点数的加减运算及实现定点数的加减运算及实现3.23.2定点数的乘法运算及实现定点数的乘法运算及实现3.33.3定点数除法运算及实现定点数除法运算及实现3.43.4定点运算器的组成与结构定点运算器的组成与结构3.53.5浮点运算及运算器浮点运算及运算器作业作业第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器3.13.1定点数的加减运算及实现定点数的加减运算及实现一、补码加减运算及运算器一、补码加减运算及运算器二、机器数的移位运算二、机器数的移位运算第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器一、补码加减运算及运算器一、补码加减运算及运算器11、补码加减运算方法、补码加减运算方法22、补码加减运算的溢出判断、补码加减运算的溢出判断33、补码加减运算器、补码加减运算器第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器11、补码加减运算方法、补码加减运算方法补码的加减运算的公式是：补码的加减运算的公式是：[X+Y][X+Y]补补=[X]=[X]补补+[Y]+[Y]补补[X-Y][X-Y]补补=[X]=[X]补补+[-Y]+[-Y]补补特点：特点：使用补码进行加减运算，使用补码进行加减运算，符号位和数值位一符号位和数值位一样参加运算样参加运算。。补码的减法可以用加法来实现补码的减法可以用加法来实现，任意两数之，任意两数之差的补码等于被减数的补码与减数相反数的差的补码等于被减数的补码与减数相反数的补码之和。补码之和。第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器求补运算：求补运算：[Y][Y]补补→→[-Y][-Y]补补求补规则：求补规则：将将[Y][Y]补补包括符号位在内每一位取反，末包括符号位在内每一位取反，末位加位加11。。若若[Y][Y]补补=Y=Y00，，YY11……Yn……Yn，则：，则：若若[Y][Y]补补=Y=Y00.Y.Y11……Yn……Yn，则：，则：1YYY[-Y]n10补1YYY[-Y]n1000.0补例：例：[X][X]补补=0.1101=0.1101，则：，则：[[－－X]X]补补==？？[Y][Y]补补=1.1101=1.1101，则：，则：[[－－Y]Y]补补==？？1.00111.00110.00110.0011第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器补码加减运算举例补码加减运算举例例：已知例：已知X=+1011X=+1011，，Y=-0100Y=-0100，用补码计算，用补码计算X+YX+Y和和X-YX-Y。。写出补码：写出补码：[X][X]补补=0,1011[Y]=0,1011[Y]补补=1,1100[-Y]=1,1100[-Y]补补=0,0100=0,0100计算：计算：0,10110,1011＋＋1,1101,110000,01110,0111[X[X＋＋Y]Y]补补==0,010,0111110,10110,1011＋＋0,0100,010000,11110,1111[X[X－－Y]Y]补补==0,110,111111第第33章运算方法与运算章运算方法与运算器器22、补码加减运算的溢出判断、补码加减运算的溢出判断当运算结果超出机器数的表示范围时，称为溢当运算结果超出机器数的表示范围时，称为溢出。计算机必须具备检测运算结果是否发生溢出。计算机必须具备检测运算结果是否发生溢出的能力，否则会得到错误的结果（例出的能力，否则会得到错误的结果（例4.24.2）。）。对于加减运算，对于加减运算，可能发生溢出的情况可能发生溢出的情况：同号：同号（两数）相加，或者异号（两数）相减。（两数）相加，或者异号（两数）相减。确定发生溢出的情况：确定发生溢出的情况：正数相加，且结果符号位为正数相加，且结果符号位为11；；负数相加，且结果符号位为负数相加，且结果符号位为00；；正数－负数，且结果符号位为正数－负数，且结果符号位为11；；负数－正数，且结果符号位为负数...
