计算机组成原理第二章课件运算方法和运算器.ppt

第二章运算方法和运算器重点:数据表示简介:运算方法和运算器补充:数字逻辑数制二进制数便于计算机存储及物理实现特点:逢二进一,由0和1两个数码组成,基数为2,各个位权以2k表示二进制数: anan-1……bm= an×2n+an-1×2n-1+…+a1×21+a0×20 +b1×2-1+b2×2-2+…+bm×2-m 其中ai,bj非0即1十六进制数用于表达二进制数,相互转换简单基数16,逢16进位,位权为16k,16个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F十六进制数: anan-1……bm= an×16n+an-1×16n-1+…+a1×161+a0×160 +b1×16-1+b2×16-2+…+bm×16-m 其中ai,bj是0~F中的一个数码二进制数或十六进制数转换为十进制数方法:按权展开二进制数转换为十进制数 =1×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3 = =1×160+2×16-1 =:用除法十进制数整数部分不断除以基数2或16,并记下余数,直到商为0为止由最后一个余数起逆向取各个余数,则为转换成的二进制和十六进制数 126=01111110B 126=7EH十进制小数转换为二或十六进制数小数部分转换:用乘法分别乘以各自的基数,记录整数部分,直到小数部分为0为止 = =(精度)将产生无法避免的转换误差十六进制数的加减运算二进制和十六进制数之间具有对应关系整数从左向右小数从右向左每4个二进制位对应一个十六进制位 00111010B=3AH,F2H=11110010B十六进制数的加减运算类似十进制逢16进位1,借1当16 23D9H+94BEH=B897H A59FH-62B8H=42E7H真值和机器数真值:现实中真实的数值机器数:计算机中用0和1数码组合表达的数值定点数:固定小数点的位置表达数值的机器数定点整数:将小数点固定在机器数的最右侧表达的整数定点小数:将小数点固定在机器数的最左侧表达的小数浮点数:小数点浮动表达的实数无符号数:只表达0和正整数的定点整数有符号数:表达负整数、0和正整数的定点整数符号位需要占用一个位,常用机器数的最高位0表示正数、1表示负数具有原码、反码、补码、移码没有符号位,使用全部字长来表示数值大小字长N=8时,编码:00000000~11111111 取值范围:0~255(28-1)字长N=16时,编码:0000~FFFFH 取值范围:0~65535(216-1)字长N=32时,编码:00000000~FFFFFFFFH 取值范围:0~232-