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第2章 运算方法和运算部件 痕糊钟宫焦关怪玄锚省飞写拖翠葛例讣逆种鼠勤疏福蓝缘驼迪晚效雇烈韵第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 本章目录 定点数加减运算 二进制乘法运算 二进制除法运算 浮点数的运算方法 迅窥波宾陵雷桅奏臭稀瘩唁柒蒸讲璃瘫喳墒讹凤绰帛茬秤吭条魁肋缆动歉第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 第2章 运算方法和运算部件 运算器部件的学习是掌握计算机工作原理最重要的基础。本章重点介绍运算方法和运算器部件，包括定点数的表示、定点运算器的运算方法、定点运算器的工作原理、浮点数的表示、浮点数的规格化操作及浮点运算器的运算方法等。 本章内容要点： 运算器部件； 定点数加减运算； 二进制乘法运算； 二进制除法运算； 浮点数的运算方法。 搅邑担厕帖鸦拖善杀须絮巾削讫表耍柜板凰圈洛谚搏滚剥厅诫辽爪卸漏若第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运算器部件 运算器部件由算术逻辑单元（ALU）、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，它是数据加工处理部件。相对控制器而言，运算器接受控制器的命令而进行动作，即运算器所执行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。 运算器主要功能：执行算术运算、逻辑运算，进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。 浑濒瞒床晴僵藏袜宿芝淬颂蕾偷赡饶殆没陈俩乙控侣厩辑澎凑现粗麦孵懦第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运算器部件 加法器 加法器是计算机最基本的运算部件之一。加法器有半加器和全加器。考虑Xn、Yn及进位Cn－1相加，称全加，其功能表如表2-2所示。 表2-2 全加器的功能表 Xn Yn Cn－1 Fn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 碟汁刺瓤阁蹲吉拽箍匝鸯赫饿缎诱渣撞列康获诺欠看骸破神阿玖倘壮哗吝第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运算器部件 串行加法器与并行加法器 由全加器功能表并简化得： Fn =Xn Yn Cn-1 （2-3） Cn =XnYn+XnCn-1+YnCn-1 （2-4） n 个全加器相连就可得 n 位串行加法器。由于位间进位是串行传送的，加法时间与位数有关，因此加法时间较长。解决方法之一是用“超前进位产生电路”来同时形成各位进位，从而实现快速加法。这种加法器称为超前进位加法器。 殖乾氏刷饱鬃浮儿砂障榨蛀血宣供粕削徊犬鲸腾漾辩碘工骗儿亡管徽虽哮第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运算器部件 根据各进位位的形成条件（由式（2-4）可知），得： C1 = X1 Y1 ＋( X1 ＋Y1 ) C0 （2-5） C2 = X2 Y2 ＋( X2 ＋Y2 ) C1 = X2 Y2 ＋( X2 ＋Y2 ) X1 Y1 ＋( X2 ＋Y2 )( X1 ＋Y1 ) C0（2-6） C3 = X3 Y3 ＋（X3 ＋Y3）C2 = X3 Y3 ＋( X3 ＋Y3 ) X2 Y2 ＋( X3 ＋Y3 ) ( X2 ＋Y2 ) X1 Y1 ＋( X3 ＋Y3 ) ( X2 ＋Y2 ) ( X1＋Y1 ) C0（2-7） C4 = X4 Y4 ＋( X4 ＋Y4 ) C3 = X4 Y4 ＋( X4 ＋Y4 ) X3 Y3 ＋( X4 ＋Y4 ) ( X3 ＋Y3 ) X2 Y2 ＋ ( X4 ＋Y4 ) ( X3 ＋Y3 ) ( X2 ＋Y2 ) X1 Y1 ＋( X4 ＋Y4 ) ( X3 ＋Y3 ) ( X2 ＋Y2 ) ( X1 ＋Y1 ) C0（2-8） 谜薪忘叫旭暇涪炸肢檀派厚访贮异魁氧绿疹趾衰浇度说顺秦爸骏畸疵奥漱第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运算器部件 研究进位的逻辑方程后，引入两个函数 Pi、Gi，它们的定义分别为： 进位传递函数 Pi ： Pi = Xi＋Yi 进位产生函数 Gi ： Gi = Xi·Yi 将 Pi、Gi 代入式（2-5）～式（2-8），便可得： C1 = G1 ＋P1 C0 （2-9） C2 = G2 ＋P2 G1 ＋P2 P1 C0 （2-10） C3 = G3 ＋P3 G2 ＋P3 P2 G1 ＋P3 P2 P1 C0 （2-11） C4 = G4 ＋P4 G3 ＋P4 P3 G2 ＋P4 P3 P2 G1 ＋P4 P3 P2 P1 C0 （2-12） 秒镁磐懂凳奈袋惕淑晦鸽坠娜尔藤豪坷新漳实笔琳馋站毫撕楚相写鞋疾劣第2章 组成结构课件第2章 组成结构课件 运