第二讲运算方法与运算器.ppt

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1、第二讲运算方法与运算器现在学习的是第1页，共14页知识点（二）定点数的乘定点数的乘/除运算；除运算；溢出概念和判别方法；溢出概念和判别方法；3、浮点数的表示与运算、浮点数的表示与运算（1）浮点数的表示：浮点数的表示范围；）浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准标准（2）浮点数的加）浮点数的加/减运算减运算4、算术逻辑单元、算术逻辑单元ALU（1）串行加法器和并行加法器）串行加法器和并行加法器（2）算术逻辑单元）算术逻辑单元ALU的功能和结构的功能和结构现在学习的是第2页，共14页误点疑点解惑（一）1、真值和机器数的区别、真值和机器数的区别2、模与补码表示法、模与补码表示法3、原码和

2、补码的区别、原码和补码的区别4、定点数的表示范围、定点数的表示范围5、浮点数的表示范围、浮点数的表示范围6、浮点数规格化、浮点数规格化7、移码偏置值的选择、移码偏置值的选择8、定点数与浮点数的比较、定点数与浮点数的比较9、3种汉字编码的区别种汉字编码的区别10、十进制数的、十进制数的BCD编码编码现在学习的是第3页，共14页误点疑点解惑（二）11、奇偶校验位的形成和奇偶校验码的检测、奇偶校验位的形成和奇偶校验码的检测12、并行加法器的进位产生和传递、并行加法器的进位产生和传递13、并行加法器的进位传递方式和传递时间、并行加法器的进位传递方式和传递时间14、补码加减运算及其实现、补码加减运算及其

3、实现15、补码、补码Booth乘法乘法16、补码加减交替除法、补码加减交替除法17、浮点加减运算中的対阶和结果规格化、浮点加减运算中的対阶和结果规格化18、浮点除法运算中的尾数调整、浮点除法运算中的尾数调整19、BCD码的加法运算码的加法运算20、基本逻辑运算及其应用、基本逻辑运算及其应用现在学习的是第4页，共14页相关知识介绍1、海明码2、循环冗余码（CRC）现在学习的是第5页，共14页巩固习题1、“春春”字机器内码是字机器内码是B4BAH，则其区位码为（），则其区位码为（）2、关于、关于ASCII编码的正确描述是（）编码的正确描述是（）3、设有、设有7位信息码位信息码0110101，则低位

4、增设偶校验位后的，则低位增设偶校验位后的代码为（）；如设奇校验位后的代码是（）代码为（）；如设奇校验位后的代码是（）4、关于奇偶校验功能的描述是（）、关于奇偶校验功能的描述是（）5、用、用1位奇偶校验能检测出位奇偶校验能检测出1位的主存错误的百分比为（）位的主存错误的百分比为（）6、信息序列、信息序列16位，若构成能纠正一位错发现两位错的位，若构成能纠正一位错发现两位错的海明码，至少需要（）位检验位。海明码，至少需要（）位检验位。7、在、在CRC校验中，接收端检查出某一位数据错误后，校验中，接收端检查出某一位数据错误后，纠正的方法是（）纠正的方法是（）8、采用、采用CRC校验码时，若生成多项式

5、校验码时，若生成多项式则对应的二进制编码为（），其校验位的位数是（）则对应的二进制编码为（），其校验位的位数是（）现在学习的是第6页，共14页9、在大量数据传送中常用且有效的检验法是（）、在大量数据传送中常用且有效的检验法是（）10、简述、简述CRC码的纠错原理码的纠错原理11、9位原码（含一位符号位）能表示的数据个数是（）位原码（含一位符号位）能表示的数据个数是（）12、若、若X补补=x0 x1x2xn，则模是（），若，则模是（），若X补补=x0 x1x2xn，则模是（）则模是（）13、假定一个十进制数为、假定一个十进制数为-66，按补码形式存放在一个，按补码形式存放在一个8位寄存位寄存器中

6、，该寄存器的内容用十六进制表示为（）器中，该寄存器的内容用十六进制表示为（）14、设机器数采用补码表示（含、设机器数采用补码表示（含1位符号位），若寄存器的内位符号位），若寄存器的内容为容为9BH，则对应十进制数为（），则对应十进制数为（）15、若寄存器内容为、若寄存器内容为10000000，若它等于，若它等于0，则寄存器内容为，则寄存器内容为（）码；若它等于（）码；若它等于-0，则为（）码。，则为（）码。16、若寄存器内容为若寄存器内容为11111111，若它等于，若它等于+127，则寄存器内容，则寄存器内容为（）码；若它等于为（）码；若它等于-1，则为（）码。，则为（）码。17、若寄存器内

7、容为、若寄存器内容为00000000，若它等于，若它等于-128，则寄存器内容，则寄存器内容为（）码；为（）码；现在学习的是第7页，共14页18、若寄存器内容为若寄存器内容为10000000，若它等于，若它等于-128，则寄存器内，则寄存器内容为（）码；容为（）码；19、下列为、下列为8位移码机器数位移码机器数X移移，当求，当求-X移移时，（）会发生溢出。时，（）会发生溢出。（11111111；00000000；10000000；01111111）20、一个、一个C语言程序在一台语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三位机器上运行。程序中定义了三个变量个变量x,y,z,其中其中x和和z为

8、为int型，型，y为为short型。当型。当x=127，y=-9时，执行语句时，执行语句z=x+y后，后，x,y和和z的值分别是（）（的值分别是（）（09年考题年考题）21、一个、一个16位无符号数二进制数的表示范围是（）位无符号数二进制数的表示范围是（）22、若定点整数、若定点整数64位，含位，含1位符号位，采用补码表示，则所能表位符号位，采用补码表示，则所能表示的绝对值最大负数为（），所能表示的最大正数是（）示的绝对值最大负数为（），所能表示的最大正数是（）23、一个、一个n+1为整数为整数x原码的数值范围是（）原码的数值范围是（）24、设、设X补补=1.x1x2 x3x4，当满足（）时，

9、当满足（）时，x-1/2成立成立26、设、设X补补=1 x1x2 x3x4 x5x6，当满足（）时，当满足（）时，x-32成立成立27、补码定点整数、补码定点整数10010101右移一位后的值是（）右移一位后的值是（）28、补码定点整数、补码定点整数0101 0101左移左移2位后的值是（）位后的值是（）29、补码的加减法是指（）、补码的加减法是指（）30、在补码加减法中，用两位符号位判断溢出，判断规则是怎样的、在补码加减法中，用两位符号位判断溢出，判断规则是怎样的？31、补码相加，采用一位符号位，什么情况表示溢出？、补码相加，采用一位符号位，什么情况表示溢出？32、变补操作的含义是（），如何

10、实现变补操作？、变补操作的含义是（），如何实现变补操作？33、原码乘法的运算规则是怎样的？、原码乘法的运算规则是怎样的？34、假设有、假设有4个整数用个整数用8为补码分别表示，为补码分别表示，r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个若将运算结果存放在一个8位寄存器中，则位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（）（下列运算会发生溢出的是（）（r1Xr2;r2Xr3;r1Xr4;r2Xr4;）现在学习的是第9页，共14页35、原码加减交替法、原码加减交替法36、补码加减交替法、补码加减交替法37、在高级语言编程中所定义的、在高级语言编程中所定义的unsigned

11、数据类型是怎么表示的？数据类型是怎么表示的？Short/int/long数据类型是怎么表示的？数据类型是怎么表示的？38、为什么现代计算机都用补码来表示整数？、为什么现代计算机都用补码来表示整数？39、假设有两个整数、假设有两个整数x和和y，x=-68,y=-80,采用补码表示（含采用补码表示（含1位符号位），位符号位），x和和y分别存放在寄存器分别存放在寄存器A和和B中。另外，还有两个寄存器中。另外，还有两个寄存器C和和D。A,B,C,D都是都是8位寄存器。请回答下列问题（用十六进制表示二进制序位寄存器。请回答下列问题（用十六进制表示二进制序列）：列）：（1）寄存器）寄存器A和和B中的内容分

12、别是什么？中的内容分别是什么？（2）x和和y相加后的结果存放在相加后的结果存放在C寄存器中，寄存器寄存器中，寄存器C中的内容是什么？此时，中的内容是什么？此时，溢出标志位溢出标志位OF是什么？符号标志是什么？符号标志SF是什么？进位标志是什么？进位标志CF是什么？是什么？（3）x和和y相减后的结果存放在相减后的结果存放在D寄存器中，寄存器寄存器中，寄存器D中的内容是什么中的内容是什么？此时，溢出标志位？此时，溢出标志位OF是什么？符号标志是什么？符号标志SF是什么？进位标志是什么？进位标志CF是什么？是什么？现在学习的是第10页，共14页40、假设在一个、假设在一个8位字长的计算机中运行如下类

13、位字长的计算机中运行如下类C程序段：程序段：Unsigned int x=134;Unsigned int y=246;Ing m=x;Int n=y;Unsigned int z1=x-y;Unsigned int z2=x+y;Int k1=m-n;Int k2=m+n;若编译器编译时将若编译器编译时将8个个8位寄存器位寄存器R1R8分别分配给变量分别分配给变量x,y,m,n,z1,z2,k1和和k2。请回答下列问题（带符号整数用补。请回答下列问题（带符号整数用补码表示）码表示）（1）执行上述程序断后，寄存器）执行上述程序断后，寄存器R1，R5和和R6的内容分别是什的内容分别是什么？（用十

14、六进制表示）么？（用十六进制表示）（2）执行上述程序断后，变量执行上述程序断后，变量m和和k1的内容分别是什么？的内容分别是什么？（用十进制表示）（用十进制表示）现在学习的是第11页，共14页(3)上述程序段涉及带符号整数加上述程序段涉及带符号整数加/减、无符号数整数加减、无符号数整数加/减运算，这四种运减运算，这四种运算能否利用同一个加法器及辅助电路实现？简述理由。算能否利用同一个加法器及辅助电路实现？简述理由。（4）计算机内部如何判断带符号整数加）计算机内部如何判断带符号整数加/减运算的结果是否发生溢出？上述减运算的结果是否发生溢出？上述程序段中，哪些带符号整数运算语句的执行结构会发生溢出

15、？程序段中，哪些带符号整数运算语句的执行结构会发生溢出？41、采用规格化的浮点数是为了（）、采用规格化的浮点数是为了（）42、浮点数运算中，下溢出指的是（）、浮点数运算中，下溢出指的是（）43、假定采用、假定采用IEEE754单精度浮点数格式表示一个数为单精度浮点数格式表示一个数为45100000H，则该，则该数的值是（）数的值是（）44、设某浮点数共、设某浮点数共12位，其中阶码含位，其中阶码含1位阶符共位阶符共4位，以位，以2为底，补码表示；为底，补码表示；尾数含尾数含1位数符共位数符共8位，补码表示，规格化。则该浮点数所能表示的范围是位，补码表示，规格化。则该浮点数所能表示的范围是多少？

16、多少？45、IBM370的短浮点数格式中，总位数为的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位为数符，位，左边第一位为数符，随后随后7位为阶码，用移码表示，偏置常数为位为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边，右边24位为尾数（位为尾数（6位位16进制），原码表示，采用规格化形式表示。若将十进制数进制），原码表示，采用规格化形式表示。若将十进制数-265.625用该用该浮点数格式表示，则应表示为（）（浮点数格式表示，则应表示为（）（16进制表示）进制表示）现在学习的是第12页，共14页46、假定两种浮点数表示格式的位数都是、假定两种浮点数表示格式的位数都是32位，但格式位，但格式1的阶码长，尾

17、数短，的阶码长，尾数短，而格式而格式2的阶码短，尾数长，其他所有规定都相同。则它们可表示的精度和的阶码短，尾数长，其他所有规定都相同。则它们可表示的精度和范围有什么不同？范围有什么不同？47、假设、假设i,f,d数据类型分别是数据类型分别是int,float和和double(int用补码表示，后两种分别用补码表示，后两种分别用用IEEE754的单精度和双精度浮点格式表示的单精度和双精度浮点格式表示)，已知，已知i=785,f=1.5678E3,d=1.5E100,若在若在32位计算机中执行下列关系表达式，则结果为真的是（）位计算机中执行下列关系表达式，则结果为真的是（）（1）i=(int)(f

18、loat)I（2）f=(float)(int)f（3）f=(float)(double)f (4)(d+f)-d=f48、设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且数位分别为、设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且数位分别为5位和位和7位位（均含（均含2位符号位）。若有两个数位符号位）。若有两个数x=27*29/32,y=25*5/8,则用浮点加法计则用浮点加法计算算x+y的结果是（）的结果是（）。49、float型数据通常用IEEE754单精度浮点格式表示。若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中，且x=-8.25,则FR1的内容是（）50、设字长32位浮点数，阶码10位用

19、移码表示，尾数22位用补码表示，基数为2，格式如下，（1）求最大数的二进制表示；（2）求最小数的二进制表示；（3）求规格化的范围。现在学习的是第13页，共14页51、两规格化浮点数相乘，是否可能需要右归？为什么？是否可能需要左归？若需要，能否确定左归的次数？52、两规格化浮点数相除，是否可能需要左归？为什么？是否可能需要右归？若需要，能否确定右归的次数？53、算术/逻辑运算单元74181的功能。54、使用74LS181构成一个16位的ALU，则需要几片？55、使用4片74181和1片74182相配合，可以构成（）传递功能。56、使用8片74181和2片74182相配合，可以构成（）传递功能。57、一个有4个一位全加器构成的加法器，其进位链小组信号为C4，C3，C2和C1，各个全加器的操作数为Ai，Bi（1 i4）,低位来的信号为C0，请分别写出串行进位和并行进位方式下C1，C2，C3，C4的表达式。现在学习的是第14页，共14页