第三章预习

第三章预习

一、C程序中涉及的运算

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1.按位运算

符号|按位OR运算；符号&按位AND运算；符号~表示按位NOT运算；符号^按位XOR运算。

掩码操作：通过与给定的一个位模式进行按位与，可以提取所需要的位，可以对这些位进行“置1” “清0” “1测试” 或"0测试"等。

2.逻辑运算

符号||按位OR运算；符号&&表示AND运算；符号！表示NOT运算。

逻辑运算是非数值计算其操作数只有两个逻辑值：True 和False通常用非0数表示逻辑值True，用全0数表示逻辑值False。

3.移位运算

• 逻辑移位：不考虑符号位，把高（低）位移出，低（高）补0.

• 算术移位：机器码采用有符号数，符号位不参与移位。

• 原码左移、右移都补0，原码算术移位：左移丢1，运算出错，右移丢1,影响精度。
  

• 正数中，原码，补码，反码左右移都补0，负数中，原码左右移补0，补码左移补0、右移补1，反码左右移补1。
  (4)位扩展和位截断运算

• 0扩展：用于无符号数，在短的无符号数前添加足够的0。

• 符号扩展：用于补码表示的带符号整数，在短的带符号整数前添加足够多的符号位

  4.MIPS指令中涉及的运算

二、基本运算部件

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1.串位进位加法器

• 串行进位（行波进位），每一级进位直接依赖于前一级的进位，所以进位信号是逐级形成。

• 最长运算时间主要是由进位信号的传递时间决定的，位数越多延迟时间就越长。

  2.并行进位器

  

3.带标志加法器

三、定点数乘法运算

1.定点数一位乘法

• 定点原码一位乘法：
  • 规则:
  • 例：
    • 人工计算:
    • 
    • 
• 定点补码一位乘法：
  • 规则:
  • 例:

2.定点原码二位乘法

• 规则:
• 例:如果最后一次操作欠下+4X，则最后一次右移2位后还需补充+X操作，+X后不再移位

3.阵列乘法器

• 特点:内部结构规则性强，适于用超大规模集成电路实现
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四，定点数除法运算

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1.定点除法运算

• 特点:
• 恢复余数法：
  • 规则:
  • 特点:当某一次减Y的差值为负时，要多一次加Y恢复余数的操作，在计算机很少采用
• 加减交替法：
  • 规则:
  • 特点:不恢复余数的除法方案
  • 例:

2.提高除法运算速度的方法举例

• 跳0跳1除法：
  • 规则:
  • 例:
• 通过乘法操作实现：
  • 规则:
  • 例:

五、浮点数的运算方法

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1.浮点数的加减法运算

• 规则:
  • 流程图：
  • 流程：
• 例:

2.浮点数的乘除法运算

• 规则:
• 例：
  • 
  • 
• 特点:

3.浮点数的除法运算

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六、运算部件

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1.定点运算部件

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2.浮点运算部件

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