运算方法和运算电路

小旺不正经
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运算方法和运算电路

奇偶校验码

奇校验码：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为奇数

偶校验码：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为偶数

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电路的基本原理、加法器设计

算术逻辑单元（ALU）

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最基本的逻辑运算

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复合逻辑

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一位全加器

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串行加法器

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并行加法器

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并行加法器的优化

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补码加减运算器

加法器原理

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补码加/减法运算方法

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标志位生成

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定点数的移位运算

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移位：通过改变各个数码位和小数点的相对位置，从而改变各数码位的位权。可用移位运算实现乘法、除法

原码的算数移位

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原码的算数移位--符号位保持不变，仅对数值位进行移位

右移：高位补0，低位舍弃。若舍弃的位=0，则相当于/2;若舍弃的位≠0，则会丢失精度

左移：低位补0，高位舍弃。若舍弃的位=0，则相当于*2;若舍弃的位≠0，则会出现严重误差

定点小数同理

反码的算数移位

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反码的算数移位--正数的反码与原码相同

因此对正数反码的移位运算也和原码相同

右移：高位补0，低位舍弃

左移：低位补0，高位舍弃

反码的算数移位--负数的反码数值位与原码相反

因此负数反码的移位运算规则如下

右移：高位补1，低位舍弃

左移：低位补1，高位舍弃

补码的数移位

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补码的算数移位--正数的补码与原码相同

因此对正数补码的移位运算也和原码相同

右移：高位补0，低位舍弃

左移：低位补0，高位舍弃

补码的算数移位--负数补码=反码末位+1

导致反码最右边几个连续的1都因进位而变为0，

直到进位碰到第一个0为止

规律--负数补码中，最右边的1及其右边同原码。

最右边的1的左边同反码

负数补码的算数移位规则如下：

右移（同反码）：高位补1，低位舍弃

左移（同原码）：低位补0，高位舍弃

算数移位

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原码乘法运算

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补码乘法运算

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原码的除法运算

手算除法

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手算除法（二进制）

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原码除法：恢复余数法

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原码除法：恢复余数法（手算）

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原码除法：加减交替法（不恢复余数法）

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定点数 补码除法运算

补码除法：加减交替法

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强制类型转换

无符号数与有符号数；不改变数据内容，改变解释方式

short x=-4321;

unsigned short y=(unsigned short) x;

x:1110 1111 0001 1111 = -4321

y:1110 1111 0001 1111 = 61215

长整数变短整数；高位截断，保留低位

短整数变长整数；符号扩展

short x=-4321;

int m=x;

unsigned short n=(unsigned short)x;

unsigned int p=n;

x：1110 1111 0001 1111

m：1111 1111 1111 1111 1110 1111 0001 1111 真值-4321

n：1110 1111 0001 1111 真值

p：0000 0000 0000 0000 1110 1111 0001 1111 真值61215

数据的存储和排列

大小端模式

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边界对齐

现代计算机通常是按字节编址，即每个字节对应1个地址

通常也支持按字、按半字、按字节寻址

假设存储字长为32位，则1个字=32bit，半字=16bit，每次访存只能读/写1个字

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