我是靠谱客的博主 殷勤夕阳,最近开发中收集的这篇文章主要介绍左移和右移的运算规则_计算机硬件技术基础M2——计算机运算基础(二),觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

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在上一篇中,我们学习到了计算机底层的一些机器码,以及一些行业标准,这一章,我们将接着学习机器码的一些比较与相关计算。

一、浮点数表示和定点数的比较

① 当字长相同时,浮点数表示的范围要大得多。

②浮点数表示比定点数表示的分辨率高。

③浮点数表示比定点数表示的应用范围更广。

④ 浮点数表示比定点数表示复杂、运算步骤多、硬件实现也复杂得多。

⑤ 浮点数表示和定点数表示判断溢出的方法不同。

二、补码的加减运算及溢出判断

1. 补码加法运算

补码加法的公式为:

公式说明,两个带符号的补码可以直接相加,和就是两个数和的补码,这一公式也适用于定点小数的补码加法运算。

对不同字长的数运算,要先变成相同字长的数,(以字长比较长的数为标准)

操作码为“加”时,两数直接相加。

2. 补码减法运算

根据补码加法运算的公式很容易得出补码减法运算的公式:

公式说明,求两个数差的补码,可以用被减数的补码加上和减数符号相反数的补码实现。这样,采用补码运算,就可以化减为加,计算机的运算器中只需要设计加法器,减法器就不需要了。

操作码为“减”时,将减转换为加,即将减数变补后与被减数相加。

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例: 求(X – Y)补

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3. 溢出判断

当运算结果超出数的表示范围,就会发生溢出

在做加法和减法运算时,有四种可能:

  • 同号相加
  • 异号相减
  • 同号相减
  • 异号相加

机器是如何判断溢出的?

  • 符号位和进位位判断
  • 双符号位判断

三、移位运算

算术移位是指有符号数的移位,主要用于乘除运算。算术左移相当于乘以2,右移相当于除以2

1. 原码移位

  • 原码移位规则:符号位不参加移位
  • 左移:数值位高位移出,末位补0(高位为1时,左移会丢失高位出错)
  • 右移:数值位低位移出,高位补0(末位为1时,右移会损失数的精度)

2. 补码移位

  • 补码移位规则:符号位参加移位
  • 左移:数值位高位移至符号位,符号位移出,末位补0 (高位为1时,符号位为0,左移改变符号位,并丢失高位出错)
  • 右移:数值位低位移出,符号位不变(末位为1时,右移会损失数的精度)

3. 逻辑移位

逻辑移位是指无符号数的移位,可用于实现数的串行和并行之间的转换等功能。逻辑移位有左移、右移、循环左移和循环右移等几种。

3.1 左移右移

  • 左移:数值位高位移出,末位补0
  • 右移:数值位低位移出,高位补0

3.2 循环左移右移

  • 循环左移:数值位高位移至末位
  • 循环右移:数值位低位移至高位

例: X = 11010101,Y = 00101010,将X 和Y循环左移两位。

X = 01010111,Y = 10101000

最后

以上就是殷勤夕阳为你收集整理的左移和右移的运算规则_计算机硬件技术基础M2——计算机运算基础(二)的全部内容,希望文章能够帮你解决左移和右移的运算规则_计算机硬件技术基础M2——计算机运算基础(二)所遇到的程序开发问题。

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