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(转)计算机组成与结构:原码、反码、补码、移码、二进制乘除法运算

时间:2020-09-18 12:27:10      阅读:45      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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原码:

最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。

正数的原码:等于本身

负数的原码:等于(1-本身)

例如:X = +0.1011 , 原码 = 01011 ;

           X = - 0.1011 , 原码 = 11011 ;(小数点可以保留或者省略)

补码:

最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。

正数(X)的补码:等于本身。

负数(X)的补码:等于(2+X)=(2-|X|),(各位取反,末尾加一)

例如:X = +0.1011 , 补码 = 0.1011 ;

           X = -0.1011 , 补码 = 1.0101 ;

正0的补码 = 负0的补码 = 0.0000 。

补码加法运算:[X+Y]的补码 = [X]的补码 + [Y]的补码 。

反码:

最高位为符号位,0表示正数,1表示负数。

正数(X)的反码 = 本身

负数(X)的反码 = 2 - (2的(-n)次幂)+ X , (各位取反)

例如:X = +0.1011 (n = 4), 反码 = 0.1011 ;

           X = -0.1011 (n = 4) , 反码 = 1.0100 ;

正0的反码 = 0.0000 , 负0的反码 = 1.1111 ;

移码:

最高位为符号位,1表示正数,0表示负数。

正数(X)的移码 = 2的n次幂 + X的补码 = 符号位+本身 ;

负数(X)的移码 = X的补码 - 2的n次幂 = 符号位+(各位取反,末尾加一)

例如:X = +1011 , 补码 = 01011 , 移码 = 11011 ;

           X = -1011 , 补码 = 10101 , 移码 = 00101 ;

二进制乘法运算:

一、定点数一位乘法:

注意:如果小数点后面有4位,则要进行右移4次,如果有6位,则要进行右移6次,依次类推。

在求部分积时,由于前一次部分积的最低位不再参与运算,因此可将其右移一位,相加数可直送而不必偏移,于是用N位加法器就可实现两个N位数相乘。

部分积右移时,乘数寄存器同时右移一位,这样可以用乘数寄存器的最低位来控制相加数(取被乘数或零0),同时乘数寄存器的最高位可接收部分积右移出来的一位,因此,完成乘法运算后,A寄存器中保存乘积的高位部分,乘数寄存器中保存乘积的低位部分。

(原码右移,最高位补0)(补码右移,最高位不变)

1.定点数原码一位乘法:

[X·Y]的原码 = [X]的原码 · [Y]的原码 = (符号位异或).(数值位两个数绝对值之积) 。

例题:技术图片

答案:X·Y = 0.10001111

解析:第一步:因为乘数的最后一位是1,所以部分积应该+X,得00.1101,然后进行右移一位,将最后移出的那一位变成乘数的首位,乘数也进行右移一位,最后一位移出丢失。

           第二部:重复上面的步骤。

          因为小数点后面有四位,所以共需要进行4此移位,4次加法,最后符号位进行异或,判断正负,得出结果。

注:    (乘数的最后一位为1,部分积+X)

           (乘数的最后一位为0,部分积+0)

2.定点补码一位乘法:

定点原码一位乘法用的是【原码】进行运算,例如+X是加的X的原码。

而定点补码一位乘法用的是【补码】进行运算,例如+X是加的X的补码。

注:在[X·Y]中,如果Y为负数,需要补充进行(-[X]的补码)操作;Y为正数,则不需要。

例如:

技术图片

答案:[X·Y]的补码 = 0.10001111

解析:因为Y为负数,所以最后要进行加上  (-[X]的补码)  的操作。

3.布斯(Booth)公式:

乘数的  最后一位 - 前一位 = 0 ,则部分积 + 0 ;

乘数的  最后一位 - 前一位 = 1; 则部分积 + [X]的补码 ;

乘数的  最后一位 - 前一位 = -1;则部分积 + [-X]的补码 ;

最后一步不移位。

例如:

技术图片

二、定点数二位乘法

注意:如果小数点后面有4位,则要进行右移2次,如果有6位,则要进行右移3次,和定点一位乘法不同。

                                                          原码两位乘法规则:

Y(i-1) Y(i) C 操作 操作
0 0 0 部分积+0,右移2位 0->C
0 0 1 +X,右移2位 0->C
0 1 0 +X,右移2位 0->C
0 1 1 +2X,右移2位 0->C
1 0 0 +2X,右移2位 0->C
1 0 1 -X,右移2位 1->C
1 1 0 -X,右移2位 1->C
1 1 1 +0,右移2位 1->C

技术图片

解析:第一次乘数的最后两位是11,而C的初始值是0,所以就是110,在上方表格中找到110,对应的操作是(-X,右移两位,C赋值为1),用补码来算,也就是+[-x]的补码,然后将C赋值为1,重复上面的操作。

(转)计算机组成与结构:原码、反码、补码、移码、二进制乘除法运算

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原文地址:https://www.cnblogs.com/caiyishuai/p/13689884.html

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