计算机组成原理:浮点乘除运算解析

需积分: 50 0 下载量 118 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 16.41MB PPT 举报
"浮点乘除运算-计算机组成原理资料" 在计算机组成原理中,浮点运算对于处理大规模数值计算至关重要。浮点数的表示通常包括符号位(S)、指数部分(阶码)和尾数(小数部分)。在进行浮点乘除运算时,我们需要了解以下几个关键知识点: 1. **浮点数表示**: - 符号位:决定数的正负,0代表正,1代表负。 - 阶码:用补码表示指数,可以是偏移量或直接存储指数值。 - 尾数:存储数值的小数部分,通常为规格化形式,即最高位非零。 2. **浮点乘法**: - 首先,将两个浮点数的符号位相乘得到新数的符号位。 - 接着,将两个数的阶码相加(注意这里是补码运算),并考虑溢出情况。 - 尾数部分则直接相乘,保持浮点格式不变。 3. **浮点除法**: - 符号位:与乘法类似,新数的符号位是两个数的符号位异或结果。 - 阶码:这里采用补码定点加法(乘法)减法(除法),即被除数的阶码减去除数的阶码。 - 尾数部分进行除法运算,如同定点数的除法。 4. **浮点运算部件**: - 阶码运算部件:专门处理指数部分的运算,包括加减法和可能的溢出处理。 - 尾数运算部件:处理浮点数的小数部分,进行乘法、除法以及可能的规格化操作。 5. **步骤**: - 预处理:可能需要将非规格化的浮点数转换为规格化形式。 - 执行乘法或除法:按照上述规则对阶码和尾数进行运算。 - 规格化:如果尾数乘除结果不是规格化形式,需要进行调整,确保其符合规格化要求。 - 舍入和规格化:根据浮点运算标准(如IEEE 754)进行结果的舍入和规格化。 - 处理溢出和下溢:检查指数部分是否超出表示范围,处理溢出和下溢情况。 6. **计算机组成原理**: - 计算机组成原理是一门基础课程,涵盖了计算机硬件的基本结构和工作原理,如CPU、存储器、输入输出系统等。 - 唐朔飞编著的《计算机组成原理》教材是该领域的经典之作,其配套课件提供了丰富的学习资源,帮助学生深入理解和掌握教材内容。 - 课件设计便于学习,包括章节和节目的目录结构,支持自由选择播放,同时通过文字、图表和动画展示,帮助理解复杂的电路和运算原理。 这些知识点在哈工大教材中得到了详细阐述,并通过附送的光盘提供辅助学习资源,使得学习者能更直观地理解浮点运算在计算机系统中的实现方式。