计算机组成原理CPU运算方法(Part4).ppt

文档介绍：计算机组成原理与汇编语言(2006级)
北航计算机学院刘旭东©
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第四部分中央处理器--运算方法
一、加减法运算及其实现
二、乘法运算及其实现
三、除法运算
四、浮点数运算
五、算术逻辑运算单元
一、加减法运算
二、乘法运算
三、除法运算
四、浮点数运算
五、算术逻辑运算单元
与、或、非、多路选择器
AND/OR/INVERT/MUX
a
b
Out
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
+
Out
b
a
a
b
Out
a
b
Out
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
简单回顾—基本逻辑电路
与、或、非、多路选择器
AND/OR/INVERT/MUX
简单回顾—基本逻辑电路
a
Out
0
1
1
0
d
Out
0
a
1
b
a
Out
0
1
a
b
Out
d
简单回顾—2的补码表示法
假设A由an-1an-2…a1a0表示
最高位an-1为符号位
an-1= 0 表示A为正数
an-1= 1 表示A为负数
A取值范围:[-2n-1,2n-1-1]
简单回顾—2的补码表示法
假设A由a3a2a1a0表示,a3为符号位
十进制表示
2的补码表示
+7
0111
+6
0110
+5
0101
+4
0100
+3
0011
+2
0010
+1
0001
0
0000
十进制表示
2的补码表示
-1
1111
-2
1110
-3
1101
-4
1100
-5
1011
-6
1010
-7
1001
-8
1000
加减法运算
原则(以定点整数为例说明)
[X]补与[-X]补
加减法运算
加法单元(全加器)

Ai
Bi
Ci
Ci+1
Si
加减法运算
并行加法器--串行进位
串行进位的特点:
进位串行传递
进位延时较长