Xem mẫu
Bài 7
BI U DI N VÀ TÍNH TOÁN
S H C TRONG MÁY TÍNH
Nguy n H ng Sơn
1
N I DUNG
ALU (Arithmetic and Logical Unit)
Bi u di n và tính toán s nguyên (fixed
point)
Bi u di n và tính toán s d u ch m ng
(floating point)
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
2
1
ALU
Thành ph n th c hi n t t c các phép tính
s h c và lu n lý
T t c các thành ph n khác c a máy tính
nó x lý và
nh m chuy n data vào ALU
sau ó l y ra.
ư c xây d ng t các linh ki n i n t s
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
3
ALU
flags
control unit
Registers
ALU
Registers
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
4
2
BI U DI N S NGUYÊN
(fixed point)
Dùng s nh phân
Integer có nghĩa là t p h p t t c các s
nguyên
Integer có th là s dương hay s âm
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
Bi u di n s nguyên:
bi u di n theo d u và
Bit
5
l n
u tiên bên trái là bit d u
0=+
1=-
+18 = 0 001 0010
-18 = 1 001 0010
V n bi u di n s 0 ( +010=0 0000000; -010=1 0000000)
T ng quát m t s A g m n bit
Ví d
n−2 i
∑ 2 ai
A = i =0− 2
n
− ∑ 2 i ai
i =0
nê u an −1 = 0
nê u an −1 = 1
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
6
3
Bi u di n s nguyên:
bi u di n bù hai
Cũng dùng bit u tiên bên trái làm bit d u
T ng quát s A có n bit
A= −2
n −1
n−2
a n −1
+
2 i ai
∑
i =0
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
Bi u di n th p phân
Bi u di n d u và
l n
7
Bi n di n bù 2
+8
-
-
+7
0111
0111
+6
0110
0110
+5
0101
0101
+4
0100
0100
+3
0011
0011
+2
0010
0010
+1
0001
0001
+0
0000
0000
-0
1000
-
-1
1001
1111
-2
1010
1110
-3
1011
1101
-4
1100
1100
-5
1101
1011
-6
1110
1010
1111
1001
-7
-8
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
1000
8
4
Chuy n i qua l i gi a chi u dài
chu i bit khác nhau
Khi lưu m t s có n bit vào m bit v i m>n, s
ã b chuy n i sang d ng s m bit
V i bi u di n theo d u và
l n:
Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên trái
i n bit 0 vào các ch tr ng
V i bi u di n bù 2
Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên trái
i n bit d u vào các ch tr ng
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
9
Tính toán s nguyên trong bi u
di n bù 2: L y s
o
Trong bi u di n d u và l n
c n o ngư c bit d u.
Trong s bù 2 làm hai bư c:
l ys
o c a m t s ch
o ngư c các bit
C ng v i 1
Ví d :
+18= 0001 0010
1110 1101
+
1
11101110 = -18
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
10
5
nguon tai.lieu . vn
BI U DI N VÀ TÍNH TOÁN
S H C TRONG MÁY TÍNH
Nguy n H ng Sơn
1
N I DUNG
ALU (Arithmetic and Logical Unit)
Bi u di n và tính toán s nguyên (fixed
point)
Bi u di n và tính toán s d u ch m ng
(floating point)
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
2
1
ALU
Thành ph n th c hi n t t c các phép tính
s h c và lu n lý
T t c các thành ph n khác c a máy tính
nó x lý và
nh m chuy n data vào ALU
sau ó l y ra.
ư c xây d ng t các linh ki n i n t s
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
3
ALU
flags
control unit
Registers
ALU
Registers
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
4
2
BI U DI N S NGUYÊN
(fixed point)
Dùng s nh phân
Integer có nghĩa là t p h p t t c các s
nguyên
Integer có th là s dương hay s âm
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
Bi u di n s nguyên:
bi u di n theo d u và
Bit
5
l n
u tiên bên trái là bit d u
0=+
1=-
+18 = 0 001 0010
-18 = 1 001 0010
V n bi u di n s 0 ( +010=0 0000000; -010=1 0000000)
T ng quát m t s A g m n bit
Ví d
n−2 i
∑ 2 ai
A = i =0− 2
n
− ∑ 2 i ai
i =0
nê u an −1 = 0
nê u an −1 = 1
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
6
3
Bi u di n s nguyên:
bi u di n bù hai
Cũng dùng bit u tiên bên trái làm bit d u
T ng quát s A có n bit
A= −2
n −1
n−2
a n −1
+
2 i ai
∑
i =0
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
Bi u di n th p phân
Bi u di n d u và
l n
7
Bi n di n bù 2
+8
-
-
+7
0111
0111
+6
0110
0110
+5
0101
0101
+4
0100
0100
+3
0011
0011
+2
0010
0010
+1
0001
0001
+0
0000
0000
-0
1000
-
-1
1001
1111
-2
1010
1110
-3
1011
1101
-4
1100
1100
-5
1101
1011
-6
1110
1010
1111
1001
-7
-8
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
1000
8
4
Chuy n i qua l i gi a chi u dài
chu i bit khác nhau
Khi lưu m t s có n bit vào m bit v i m>n, s
ã b chuy n i sang d ng s m bit
V i bi u di n theo d u và
l n:
Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên trái
i n bit 0 vào các ch tr ng
V i bi u di n bù 2
Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên trái
i n bit d u vào các ch tr ng
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
9
Tính toán s nguyên trong bi u
di n bù 2: L y s
o
Trong bi u di n d u và l n
c n o ngư c bit d u.
Trong s bù 2 làm hai bư c:
l ys
o c a m t s ch
o ngư c các bit
C ng v i 1
Ví d :
+18= 0001 0010
1110 1101
+
1
11101110 = -18
Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM
10
5