運算器
目錄
運算器
進制位的字尾
二進制B. 八進制Q/O. 十進制D. 十六進制H
1.3、小數點的處理（定點、浮點） ？
141516 原碼反碼補碼
1.4、原碼的表示方法
1.8 字元的表示方法
1.9校驗碼
2.1、補碼定點加、減運算（一定會考）
2.2、溢出概念與檢測方法
浮點數：移碼運算
1、了解進位計數制，掌握常用進制之間的轉換；
2、了解真值與機器數的概念，了解BCD碼的概念；
3、掌握海明碼和循環備援校驗碼的計算；
4、掌握定點數的各種表示方法，包括無符号數的表示；有符号數的原碼、
反碼、補碼、移碼表示，掌握定點數的移位運算；掌握定點數的加、
減、乘、除運算；
5、掌握浮點數的表示方法；掌握浮點數的加減運算原理及流程；
6、了解串行加法器和并行加法器的原理；了解算術邏輯單元ALU的功能與結構。
算數邏輯單元 一次運作兩個數參加運算
運算器的核心部件是算數邏輯單元
輸入： 兩個參加運算的信号和控制信号
輸出： 運算結果和運算狀态
五大部件，包括輸入輸出的接口電路，全是數字信号
所有的輸入和輸出信号都隻能是零或者是一
**整章在研究如何二進制進行十進制的運算？
符号怎麼編 正負01
數值怎麼編 小數點之前除以2.小數點之後乘以2（但是會有誤差）
小數點怎麼編 用定點數表示浮點數
得找到一種編碼，把十進制的數編譯成二進制的編碼
通常我們把一個數（連同符号）在機器中數值化後，稱為：機器數
進制位的字尾
二進制B. 八進制Q/O. 十進制D. 十六進制H
1.3、小數點的處理（定點、浮點） ？
定點數:
定點小數:小數點固定在數值部分的左邊（符号位的右邊）。
定點整數:小數點固定在數值部分的右邊。
假設用一個n+1位表示定點數 X = X0 X1X2…Xn，
X0：代表符号（放在最左，“0”正号 / “1”負号），
X1X2…Xn：代表數值。
定點數隻能表示純小數（小于一）和純整數（大于一）兩種
而浮點數則無限制
141516 原碼反碼補碼
1.4、原碼的表示方法
一個n+1位整數，原碼能表示的數值範圍是：
(1111…1) -2n+1 ≤x ≤2n-1 (0111…1)
補碼的特性:
解決了負數符号問題, 簡化了運算器的電路設計。
（1）在補碼表中，0有唯一的編碼（原碼和反碼都有兩個，正負0）
（2）符号位可以與數值一起參加運算
(3) 隻設加法器完成加減運算
一個n+1 位整數補碼所能表示的數值範圍為：
（100…0） -2^n ≤ x ≤ 2^n-1 （011…1）
移碼 （主要用于比較大小，浮點數再講）
補碼的符号位取反
1.8 字元的表示方法
英文字元的機内代碼是8位ASCII碼，最高為“0”，
漢字字元的機内代碼是16位内碼，兩個位元組 ， 最高位為“1”
漢字是以内碼的形式存儲的以點陣的形式來列印。
1.9校驗碼
（僅需要知道這些校驗碼）
- 奇偶檢錯碼：
用于并行資料傳送中，發現一位或奇數位資料出錯，
沒有糾錯能力。
校驗方法： 發送用奇校驗，接受也應該是奇校驗，發送是偶校驗，接收也應該是偶校驗
并非100%
2.1、補碼定點加、減運算（一定會考）
1、補碼加法
[ X+Y ]補= [ X ]補+ [ Y ]補
2、補碼減法
[ X-Y ]補= [ X +（-Y）]補= [ X ]補+ [ -Y ]
[ -Y ]補 等于 [ Y ]補連同符号位在内求反，末位加1。
2.2、溢出概念與檢測方法
大于 127 稱為上溢或正溢出，
小于-128 稱為下溢或負溢出。
計算機隻能判斷溢出，不能處理溢出
溢出的判斷方法：
雙符号位判溢出： 00 11不溢出，01正一，10負一
機器--雙進位判斷
在補碼定點加法運算中，若采用1位符号位，則當（ ）時，表示結果溢出。
A、符号位有進位
B、符号位進位和最高數位進位異或結果為0
C、符号為1
D、符号位進位和最高數位進位異或結果為1
- 定點乘除法運算 不考hhh
- 浮點數
在浮點數的标準裡往往是尾數的位數更長
比大小比階碼比精度比尾數
浮點數的溢出
判溢出判的是階碼 ：
上溢 階碼j > 最大階碼
下溢 階碼j < 最小階碼 按 機器零 處理
??
浮點數：移碼運算
移碼：補碼的符号位取反
浮點數的階碼為什麼用移碼表示 有利于機器數比大小！
浮點數：尾數規格化（提高精度）
都和尾數的最高位有關
原碼規格化： 尾數最高位為1
補碼規格化： 尾數最高位！=符号位
(有空再看）
- 浮點四則運算
不會考兩個浮點數加減乘除本身，但是會考察過程中的細節
階碼怎麼變——》》動階碼就動尾數
對階碼對 大階碼
5.2、浮點乘除運算
階碼加減 ，尾數乘除
一般衡量CPU的運算速度，每秒鐘執行多少浮點運算