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第3章 运算方法和运算部件复习要点

第3章运算方法和运算部件复习要点
一.串行进位加法器与并行进位加法器
1.并行进位加法器比串行进位加法器速度快的原因;
2.全先行进位加法器、局部先行进位加法器和多级先行进位加法器的区别。

二.ALU的构成
1. 整数加减运算器的基本构成(关键:如何实现减法运算);
2. ALU如何控制实现加、减、与、或等等各种功能;
3. ALU的OF、SF、CF和ZF等标志信息如何产生。

4. 如何判断无符号数和带符号数加减运算时发生溢出。

三.定点数的加减乘法运算方法
1. 补码、原码、移码的加减运算方法;
2. 标准移码与IEEE754移码的加减运算方法的差别;
3. 无符号数乘法的机器实现基本步骤;
4. 无符号数乘法的硬件逻辑结构;
5.原码一位乘法机器实现的基本原理。

四.浮点数运算
1.浮点数加减运算的对阶原则和方法;
2.如何计算移码表示的阶码的和与差(标准移码与IEEE754移码有什么差别);
3.如何计算一个移码数减1
4.尾数规格化中的右规和左规方法;
5.尾数的舍入处理常用方法;
6.如何判断结果溢出(上溢和下溢)。

ALU:算术逻辑部件(所有运算电路的核心)
各个标志位求法:
(符号位正0负1;进位标志判断符号位有无进位)
条件标志(Flag)在运算电路中产生,被记录到专门的寄存器中。

三个重要认识:
计算机中所有算术运算都基于加法器实现!
加法器不知道所运算的是带符号数还是无符号数。

加法器不判定对错,总是取低n位作为结果,并生成标志信息。

加法溢出判断:无符号加溢出条件:CF=1;带符号加溢出条件:OF=1。

(正溢出:CF=0, ZF=0, OF=1, SF=1;负溢出:CF=1, ZF=0, OF=1, SF=0。


减法溢出判断:带符号溢出:(1) 最高位和次高位的进位不同(2) 和的符号位和加数的符号位不同;无符号减溢出:差为负数,即借位CF=1。

做减法以比较大小,规则:Unsigned: CF=0时,大于;Signed:OF=SF时,大于。

●定点数加减法规则:
源码加减法:正常运算,负数可以转换成对应补码进行加运算,也可以直接运算。

(其他码的运算可以先转换成原码再计算;乘法正常运算;除法基本相同,但是是异或操作非和操作)移码加减法:移码的和、差等于和、差的补码(补码和移码符号位相反、数值位相同)
如果两个加数的符号相同,并且与和数的符号也相同,则发生溢出。

移位运算:
逻辑移位:对无符号数进行,左(右)边补0,低(高)位移出。

算术移位:对带符号整数进行,移位前后符号位不变,编码不同,方式不同。

循环移位:最左(右)边位移到最低(高)位,其他位左(右)移一位。

扩展运算:零扩展:对无符号整数进行高位补0;符号扩展:对补码整数在高位直接补符。

●浮点数加减法规则:(相当于还原后再加减)
名词解释:
对阶:使x和y阶码相等,以使尾数可以相加减。

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