1、计算机组成原理 1第二章 运算方法与运算器l 2.1 数据与文字的表示方法 l 2.2 定点加法、减法运算l 2.3 定点乘法运算 l 2.4 定点除法运算l 2.5 定点运算器的组成 l 2.6 浮点运算方法和浮点运算器计算机组成原理 2二进制数l 便于计算机存储及物理实现l 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l 二进制数:anan-1a 1a0.b1b2 bman2 n an-12 n-1 a12 1a02 0 b12 -1 b22 -2 bm2 -m 其中 ai, bj非 0即 1计算机组成原理 3十六进制数l 用于表达二进制数,相互转换简单l 基
2、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, Fl 十六进制数:anan-1a 1a0.b1b2 bman16 n an-116 n-1 a116 1 a016 0 b116 -1 b216 -2 bm16 -m其中 ai, bj是 0 F中的一个数码计算机组成原理 4二进制数或十六进制数转换为十进制数l 方法:按权展开l 二进制数转换为十进制数0011.1010B 12 1 12 0 12 -1 02 -212 -3 3.625l 十六进制数转换为十进制数1.2H 116 0 216 1 1.1
3、25十六进制数用后缀字母 H二进制数用后缀字母 B计算机组成原理 5十进制整数转换为二或十六进制数l 整数 部分转换: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计算机组成原理 6十进制小数转换为二或十六进制数l 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0.8125 0.1101B0.8125 0.DHl 小数转换会发生总是无法乘到为 0的情况 可选取一定位数(精度) 将产生无法避免的转换误差计算机组成原理 7真值和
4、机器数l 真值 :现实中真实的数值l 机器数 :计算机中用 0和 1数码组合表达的数值l 无符号数 :只表达 0和正整数的定点整数l 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 、 移码计算机组成原理 8l 没有符号位,使用全部字长来表示数值大小l 字长 N 8时,编码: 00000000 11111111取值范围: 0 255( 28-1)l 字长 N 16时,编码: 0000 FFFFH取值范围: 0 65535( 216-1)l 字长 N 32时,编码: 00000000 FFFFFFFFH取值范围: 0 232-1无符号数的表示计算机组成原理 92.1 数据与文字的表示方法l 2.1.1 数据格式 2.1.2 数的机器码表示 2.1.3 字符与字符串的表示方法 2.1.4 汉字的表示方法 2.1.5 校验码计算机组成原理 10n 计算机中常用的数据表示格式有两种,一是 定点格式 ,二是 浮点格式n 定点格式 容许的数值范围有限,但要求的处理硬件比较简单n 浮点格式 容许的数值范围很大,但要求的处理硬件比较复杂2.1.1 数据格式