浅析计算机定点数运算

摘 要 有关高级语言和机器指令涉及到的运算来看。定点运算主要包括，无符号数的按位逻辑运算，无符号数的逻辑移位运算，无符号数的位扩展运算，和截断运算。无符号数的加减乘除运算，带符号整数的算术移位运算，带符号整数的扩展运算和极端与运算，带符号整数的加减乘除运算等。无符号数的按位逻辑运算可以用逻辑门电路实现。无符号数的逻辑移位运算可用专门的移位器或许送结果等多种方式来实现。

关键词 定点数 逻辑 加减乘除

中图分类号：TP301 文献标识码：A

0引言

带符号数的移位运算，无符号数和带符号整数的位扩展运算。和截断运算也可用简单电路较容易地实现。因此对于无符号数和带符号整数的运算。计算机内部带符号数基本都是用补码表示，所以带符号整数的运算主要介绍补码运算。

1补码加减运算

在补码方式向无论x 、y是正数还是负数，加减运算统一采用甲方来处理。可以和数值为一体的参与运算，加减运算结果的符号位也在求和运算中直接得出。对于采用变形补码的机器可以有其他的溢出判断方法，在采用双符号位时，证书的双符号位是00，复数的双符号位是11。两个正数相加时若不溢出则数值为不应向符号位产生进位，两个证书的双符号位运算为00+00等00结果为证，是正确的和的双符号位。若溢出，则数值为肯定校服二位产生进位此时两个正数双符号位的运算为00+00+1等于01。两个负数相加时路不易出左则竖直位移应向符号位产生进位两个复数的双符号位运算为，1+1+1，mod4等于11结果为负。正好是正确的和合双符号位。若溢出则数值为向符号位产生进位。此时两个复数的双符号位运算为，11加11mod4等10。因此运算的实际结果为负数，结果为溢出。由此可得变形补码加减运算的溢出判断条件为，若结果的两个符号为f n和f n减1不一致则产生溢出。

2原码加减运算

原码加减运算规则如下，比较两个操作数的符号对家法实行同号求和异号求差对减法施行异号求和同号求差。求和时数值是一位相加若最高位产生进位则结果溢出。和的符号位取被加数符号。求差时，被加数的数值位。加上加数的数值位的补码，并按以下规则产生结果。最高数值为产生进位，表明加法结果为证，所得数值为正确。最高数值为没有产生进位，表明加法结果为负，得到的是数值位的补码形式，因此，需要对结果求补，还原为绝对值形成的数值为。

3移码加减运算

在进行浮点数加减运算中，需要比较两个浮点数价码的大小，在计算浮点数乘除运算中，需要求价码的和与差，因此浮点数运算涉及到姨妈定点加减运算。移动的和、差等于和差的补码。移码加减运算主要用于浮点数乘除运算中的价码相加减。

4原码乘法运算

源码作为浮点数尾数的表示形式。需要计算机能实现定点源码小数的乘法运算，根据，每次部分既是一位相乘得到还是两位相乘得到。可以有源码一位乘法和源码两位乘法，根据原码两位乘法的原理推广，可以有源码多位乘法。原码一位乘法。用源码实现乘法运算时符号位于竖直为分开计算，因此原码乘法运算分为两步。

（1）确定乘积的符号为，有两个乘数的符号异或得到。

（2）计算乘积的数值为，乘积的数值部分为两个乘数的数值部分之积。

（3）对于源码定点小数的乘法运算，只要根据，无符号数的乘法运算得到成绩的数值部分，然后再加上符号位就可以得到最终源码表示的成绩，需要补充说明一点当被乘数或乘数中至少有一个为全0结果直接得0不再进行乘法运算。

5源码除法运算

在进行定点数除法运算前首先要对被除数和除数的取值和大小进行相应的判断，以确定除数是否为零，商是否为零是否溢出，或为不确定的值nan。源码作为浮点数尾数的表示形式需要计算机能实现定点源码小数的除法运算，除法运算与乘法运算很相似，都是一种移位和加减运算的迭代过程，但比乘法运算更加复杂。除法运算的基本要点有，每次得到的差为中间余数，将除数又迎候与上次的中间云数相比较，用中间余数减除数若构件，则上商为1，若不够减，则上商为0。源码除法运算与源码乘法运算一样要将符号位和数值为分开来处理。

6总结

定点数运算和浮点数运算，他们各自用不同的运算部件实现，其中都有用道具具有基本算术运算和逻辑运算功能的alu，alu中的核心电路是加法器，因而快速加法器的实现是非常重要的。

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