定点乘法运算
串行乘法
由图易知乘法由加法和移位运算构成。
原码乘法
原码一位数乘法
运算规则:
1. 被乘数和乘数均取绝对值参加运算,符号位为两者异或结果
2. 部分积的长度同被乘数,取n+1位,以便存放乘法过程中绝对值大于等于1的值,初值为0。
3. 从乘数的最低位yn开始判断:若yn=1,则部分积加上被乘数|x|,然后右移一位;若yn=0,则部分积加上0,然后右移一位。
4. 重复步骤3,判断n次。
由于乘积的数值部分是两数绝对值相乘的结果,因此原码一位乘法运算过程中的右移操作均为逻辑右移。
符号位单独运算,数据位取绝对值参与运算
原码二位乘法?
补码乘法
并行乘法器
乘法运算是与运算和移位运以及加法运算。
阵列乘法器
间接补码乘法电路
定点除法
- 符号位不参与运算,结果的符号位由被除数和除数的符号位异或得出
- 首先 +[-|y|] 的补码
- 若结果为正数,则上商为 1, 余数左移一位
- 若结果为负数,则上商为 0, 余数 +[|y|] 的补码,再左移一位
- 重复上述操做直到商达到相应的精度
与定点数的乘法运算类似,定点数的出发也分为原码除法运算和补码除法运算。我们在做除法时可以一眼看出来够不够除,但是计算机却做不到,所以它需要先做加减法(被除数与除数做加减法),如果是负数说明不够除,是正数就说明够除。如果不够除就需要恢复成原来的余数以便进行下一步运算,我们把这种方法称为恢复余数法;当然也可以不恢复余数,那么这种方法就称为不恢复余数法(原码加减交替法)。我们就依次来了解它们的基本思想和运算步骤吧!
● 原码除法运算
原码除法主要采用原码不恢复余数法,特点是商符(结果的符号位)和商值(结果的数值位)是分开进行的,商符由操作数的符号位“异或”形成。
还记得原码乘法运算吗,它的规则也是符号位由操作数的符号位异或而成,数值部分是两个操作数的绝对值积。那么同样的,求商值的规则也是如此:两个操作数相除,商的符号由两个操作数的符号位异或而成,商的数值的绝对值由两个操作数的绝对值相除而成。
下面来看看原码除法运算的基本运算规则:
1) 符号位不参与运算。
2) 先用被除数减去除数(|X| - |Y| = |X| +( -|Y| )=|X| + [ -|Y| ]补 ),当余数为正(代表能除够),商为1,余数和商左移一位,再减去除数;当余数为负时,商上0,余数和商左移一位,再加上除数。
3) 当第n+1步余数为负,需要加上|Y|得到第n+1步正确的余数(余数与被除数同号)。(来自知乎)