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2020考研计算机组成原理知识点:定点数的表示和运算

2019-05-09 09:01:15来源：网络

　　2020年计算机考研复习已经开始，新东方在线在此整理了2020考研计算机组成原理知识点:定点数的表示和运算，希望能帮助大家!

　　定点数的表示和运算

　　1. 定点数的表示

　　1)无符号数的表示

　　无符号数就是指正整数，机器字长的全部位数均用来表示数值的大小，相当于数的绝对值。

　　对于字长为n+1位的无符号数的表示范围为：

　　2. 定点数的运算

　　1)定点数的位移运算

　　左移，绝对值扩大;右移，绝对值缩小。

　　算术移位规则

　　符号位不变

　　

　　求部分积的次数和右移操作的控制问题。

　　当乘数由1位符号位和以n(奇数)位数据位组成时，求部分积的次数为(1+n)/2，而且最后一次的右移操作只右移一位。

　　若数值位本身为偶数n，可采用下述两种方法之一：

　　①可在乘数的最后一位补一个0，乘数的数据位就成为奇数，而且其值不变，求部分积的次数为1+(n+l)/2，即n/2+1，最后一次右移操作也只右移一位。

　　②乘数增加一位符号位，使总位数仍为偶数，此时求部分积的次数为n/2+1，而且最后一次不再执行右移操作。

　　(3)补码除法

　　<1>定点原码一位除法

　　1>恢复余数法

　　被除数(余数)减去除数，如果为0或者为正值时，上商为1，不恢复余数;如果结果为负，上商为0，再将除数加到余数中，恢复余数。余数左移1位。

　　2>加减交替法

　　当余数为正时，商上1，求下一位商的办法，余数左移一位，再减去除数;当余数为负时，商上0，求下一位商的办法，余数左移一位，再加上除数。

　　<2>定点补码一位除法(加减交替法)

　　1〉如果被除数与除数同号，用被除数减去除数;若两数异号，被除数加上除数。如果所得余数与除数同号商上1，否则，商上0，该商为结果的符号位。

　　2〉求商的数值部分。如果上次商上1，将除数左移一位后减去除数;如果上次商上0，将余数左移一位后加除数。然后判断本次操作后的余数，如果余数与除数同号商上1，如果余数与除数异号商上0。如此重复执行n-1次(设数值部分n位)。

　　3〉商的最后一位一般采用恒置1的办法，并省略了最低+1的操作。此时最大的误差为2-n。

　　5)溢出概念和判别方法

　　当运算结果超出机器数所能表示的范围时，称为溢出。显然，两个异号数相加或两个同号数相减，其结果是不会溢出的。仅当两个同号数相加或者两个异号数相减时，才有可能发溢出的情况，一旦溢出，运算结果就不正确了，因此必须将溢出的情况检查出来。判别方法有三种：

　　1〉当符号相同的两数相加时，如果结果的符号与加数(或被加数)不相同，则为溢出。

　　2〉当任意符号两数相加时，如果C=Cf，运算结果正确，其中C为数值最高位的进位，Cf为符号位的进位。如果C≠Cf ，则为溢出，所以溢出条件=C⊕Cf 。

　　3〉采用双符号fs2fs1。正数的双符号位为00，负数的双符号位为11。符号位参与运算，当结果的两个符号位甲和乙不相同时，为溢出。所以溢出条件= fs2⊕fs1 ，或者溢出条件= fs2fs1 + fs2fs1


本文关键字: 2020考研计算机

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