Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 7: Biểu diễn và tính toán số học trong máy tính

Dưới đây là Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 7: Biểu diễn và tính toán số học trong máy tính. Bài giảng được biên soạn nhằm trang bị cho các bạn những kiến thức về ALU (Arithmetic and Logical Unit), biểu diễn và tính toán số nguyên, biễu diễn và tính toán số dấu chấm động.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 7: Biểu diễn và tính toán số học trong máy tínhBài 7BI U DI N VÀ TÍNH TOÁNS H C TRONG MÁY TÍNHNguy n H ng Sơn1N I DUNGALU (Arithmetic and Logical Unit)Bi u di n và tính toán s nguyên (fixedpoint)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_PTITHCM21ALUThành ph n th c hi n t t c các phép tínhs h c và lu n lýT t c các thành ph n khác c a máy tínhnó x lý vành m chuy n data vào ALUsau ó l y ra.ư c xây d ng t các linh ki n i n t sBi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM3ALUflagscontrol unitRegistersALURegistersBi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM42BI U DI N S NGUYÊN(fixed point)Dùng s nh phânInteger có nghĩa là t p h p t t c các snguyênInteger có th là s dương hay s âmBi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCMBi u di n s nguyên:bi u di n theo d u vàBit5l nu tiên bên trái là bit d u0=+1=-+18 = 0 001 0010-18 = 1 001 0010V n bi u di n s 0 ( +010=0 0000000; -010=1 0000000)T ng quát m t s A g m n bitVí d n−2 i ∑ 2 aiA =  i =0− 2n− ∑ 2 i ai i =0nê u an −1 = 0nê u an −1 = 1Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM63Bi u di n s nguyên:bi u di n bù haiCũng dùng bit u tiên bên trái làm bit d uT ng quát s A có n bitA= −2n −1n−2a n −1+2 i ai∑i =0Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCMBi u di n th p phânBi u di n d u vàl n7Bi n di n bù 2+8--+701110111+601100110+501010101+401000100+300110011+200100010+100010001+000000000-01000--110011111-210101110-310111101-411001100-511011011-61110101011111001-7-8Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM100084Chuy n i qua l i gi a chi u dàichu i bit khác nhauKhi lưu m t s có n bit vào m bit v i m>n, sã b chuy n i sang d ng s m bitV i bi u di n theo d u vàl n:Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên tráii n bit 0 vào các ch tr ngV i bi u di n bù 2Di chuy n bit d u sang v trí ngoài cùng bên tráii n bit d u vào các ch tr ngBi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM9Tính toán s nguyên trong bi udi n bù 2: L y soTrong bi u di n d u và l nc n o ngư c bit d u.Trong s bù 2 làm hai bư c:l yso c a m t s cho ngư c các bitC ng v i 1Ví d :+18= 0001 00101110 1101+111101110 = -18Bi u di n và tính toán s h c _Nguy n H ng Sơn_PTITHCM105