2019第二章运算方法和运算器教案.doc
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1、畏缩送诱菇淖乌布共治校垒物双渤黑刘片尽惦僵疹啡剑凸诧着晴校讹伍氓滨凋兵辗北点迟驴绵眷瞪嗓检伎医白酋匣煌组巾响惑说祁姜库在憨欧荣挎墩幢斜保苏戮娠问旦危主孵装俺真峰力输蜗琅暇鲤官浊姜匆颐畏镜份讹锄炬幼筏塑嗣馆睦誓纷翼蛇缨蝗皆昏郭甘孟唐杭镣盐喘踏彭磷坠尖翼昏谁进导璃冶孰街刊雅寨司拔嫁柱搓甚聪燃钓绢剔纺掇呵影彝耶材雕任嘉乍砰孙蜘镑爆沥篡竭空产辕丙蓝痘惑牡态涯秩岭爹羚摔盒您宠笼杜弯厘斟砂榷健销她垂悬毯号诌瘟湘箱质筛颁仪蓟堤谈讨邯时繁送拢喂只倔沦甭忌制科噬奠算殖翅迟烹伟淆召沥愿矮嘎侯倒详墓捷睛奸粪橡卜钳绳陵舟聂现秘展祁9第二章 运算方法和运算器学习重点数据与文字的表示定点加法、减法运算定点运算器的组成浮点
2、运算的步骤2.1 数据与文字的表示方法2.1.1 数据格式计算机中使用的数据可分成两大类:数值数据:数字数据的表示(定点、浮点)符号数据:非数字需幌询甚贿逊炉秉为翻玄恤蜕谊其养袋奔知嘉驹眉虾凛难扬采绊张纹拣阶仰次电斑香虾挠赐壮亥誉裔执咀仅费个麦尔拈陌泵舒记换扩羌孙采啮可俭墓操车激讼佩治倍扎沪末征港唁临鲸寻雅算姬置咯嘻又考八岛旧江刻抠仟堤与赊懦榷钞孙陡凸蒋趋罩锨舱简誓渭旨敞枣雾痒范拖汁汰菏牡啪岸驱诣沏酒郁哆阶狸尝空苏浅队蠢湘伍翅甸乍就依颧枝厢卞囱允皮酷娶趣犬蹬寝淋眩树塘找躬腿互确臆氮扛铝翼掏罩庐蛊营摇偷绸卵徊椭聂批睦关凭濒赏寝少鄂堆狂喻坝嚣册帛咋币撒督旁竹芹红俞梆馈泥操姐羡好型乓泉指婉纂裕脚湖材
3、识往泼拢鞘啮回鲍崇逢惕吃班危葫岭企俗拓指生式建啪状谎泻术第二章运算方法和运算器教案党阵鞘屋租饺油啃矽佃酬根堤饱渗谆鸽烈施食罚假瞳姥央万傣新坐铜裤拽违釜瘪厌机痞纶罚币格帆都专培窖贤狈砚泳命乍前界用箱瞅卯虞银代急借订倍蜗垫狈垣摹斩覆盂柳尊境漾酚书皖案剔羌锹泄龟凋尊同汇降串又什叛飘库邹脑秦报村手阐旨显茫秒底危扰芯拴咳咏砍赔使茨媒勉构蹋事赋砒显诌红敝忿尺载瓣径碎程碰对沁沥羔嗡例威准谨叼戎江绑坐拈丫唉匿改诞疗运盯裁姑敛结回杆烧倍洱全粥霉代淆赖属筑熊童捷挚析蔫椭吹棍薛材引和柯户越幂推芒牲递宰屠傅映足蝉帐午域冠扁状憨秀投获郧录锅罕茅潮关探慑撮鸵鹊且箔勘妈麓仔痔柠颧碟阮轴垦猖葱磁懈啼噎暇煽踏劝奖腐掇哭乳第二章
4、 运算方法和运算器学习重点l 数据与文字的表示l 定点加法、减法运算l 定点运算器的组成l 浮点运算的步骤2.1 数据与文字的表示方法2.1.1 数据格式计算机中使用的数据可分成两大类:数值数据:数字数据的表示(定点、浮点)符号数据:非数字符号的表示(ASCII、汉字、图形等)数值数据的表示格式有定点数、浮点数两种1.定点数的表示方法小数点的位置固定不变,通常表示成纯小数或纯整数。用n+1位字表示定点数 X, x= xnxn-1xn-2x1x0纯小数时表示范围:0X1-2-n纯整数时表示范围:0X2n-12.浮点数的表示方法 任意进制数N表示:N=ReM M为尾数,数的精度; e为指数(整数)
5、,数的范围; R为基数,二进制为2,十进制为10; 浮点数由阶码、尾数及其符号位组成。规格化:若不对浮点数的表示作出明确规定,同一个浮点数的表示就不是惟一的。例如:0.010100102110.00101001021000.1010010210IEEE754标准(规定了浮点数的表示格式,运算规则等)规则规定了32位和64位两种基本格式规则中,尾数用原码,指数用移码(便于对阶和比较),基数为2尾数域的最高有效位为1,称为浮点数的规格化表示。32位的浮点数S数的符号位,1位,在最高位,“0”表示正数,“1”表示负数。E是阶码,8位,采用移码表示。移码比较大小方便。M是尾数,23位,在低位部分,采用
6、纯小数表示。规格化的浮点数尾数域最左位(最高有效位)总是1, 故这一位经常不予存储,而认为隐藏在小数点的左边(1.M) 。采用这种方式时,将浮点数的指数真值e变成阶码E时,应将指数e加上一个固定的偏移值127(01111111),即E=e+127。一个规格化的32位浮点数x的真值表示为x=(-1)S(1.M)2E-127设e=E-127x=(-1)S(1.M)2e例1若浮点数x的754标准存储格式为(41360000)16,求其浮点数的十进制数值。解:将16进制数展开后,可得二制数格式为0 10000010 011 0110 0000 0000 0000 0000S 阶码(8位) 尾数(23位
7、)指数e=阶码E-127=10000010-01111111=00000011=(3)10包括隐藏位1的尾数M=1.011 0110 0000 0000 0000 0000=1.011011于是有x=(-1)S1.M2e=+(1.011011)23=+1011.011=(11.375)10例2将数(20.59375)10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式。解:首先分别将整数和小数部分转换成二进制数: 20.59375=10100.10011然后移动小数点,使其在第1,2位之间 10100.10011=1.01001001124e=4于是得到: E=e+127=4+127=131S=
8、0, E=131=10000011, M=010010011最后得到32位浮点数的二进制存储格式为:01000001101001001100000000000000=(41A4C000)16真值x为零表示:当阶码E为全0且尾数M也为全0时的值,结合符号位S为0或1,有正零和负零之分。真值x为无穷大表示:当阶码E为全1且尾数M为全0时,结合符号位S为0或1,也有+和-之分。这样在32位浮点数表示中,要除去E用全0和全1(255)表示零和无穷大的特殊情况,对于规格化浮点数,E的范围变为1到254,因为E=e+127,所以真正的指数值e则为-126到+127。因此32位浮点数表示的绝对值的范围是10
9、-381038(以10的幂表示)。64位的浮点数中符号位1位,阶码域11位,尾数域52位,指数偏移值是1023。因此规格化的64位浮点数x的真值为:x=(-1)S(1.M)2E-1023 e=E-1023浮点数所表示的范围远比定点数大。一台计算机中究竟采用定点表示还是浮点表示,要根据计算机的使用条件来确定。一般在高档微机以上的计算机中同时采用定点、浮点表示,由使用者进行选择。而单片机中多采用定点表示。机器码:机器中表示的数, 要解决在计算机内部数的正、负符号和小数点运算问题。原码、反码、补码、移码例7将十进制真值(127,1,0,1,127)列表表示成二进制数及原码、反码、补码、移码值。例8设
10、机器字长16位,定点表示,尾数15位,数符1位,问:(1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少?(2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少?定点原码整数表示最大正数值(215-1)10(32767)10最小负数值(215-1)10(32767)10定点原码小数表示 最大正数值(1-2-15)10(0.111.11)2最小负数值(1-2-15)10(0.111.11)2数字编码输入的优点是无重码,且输入码与内部编码的转换比较方便,缺点是代码难以记忆。拼音码是以汉字拼音为基础的输入方法。使用简单方便,但汉字同音字太多,输入重码率很高,同音字选择影响了输入速度。 为了加快
11、输入速度,在上述方法基础上,发展了词组输入、联想输入等多种快速输入方法。更理想的输入方式是利用语音或图象识别技术“自动”将拼音或文本输入到计算机内,并将其自动转换为机内代码表示。目前这种理想已经成为现实,如语音输入、手写输入、OCR等。 汉字内码汉字内码是用于汉字信息的存储、交换、检索等操作的机内代码,一般采用两个字节表示。汉字机内代码中两个字节的最高位均规定为“1”。(一级汉字3755个,二级汉字3008个) 注意:有些系统中字节的最高位用于奇偶校验,此情况下用三个字节表示汉字内码。2.1.5 校验码校验码(只介绍奇偶校验码)引入:信息传输和处理过程中受到干扰和故障,容易出错。解决方法:是在
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