Выполнение арифметических операций в АЛУ для чисел с фиксированной запятой. Часть I. Базарова С. Б-М - 4 стр.

UptoLike

7
двоично-кодированной системе). Знак числа совпадает со
знаком мантиссы.
Порядок p, который может быть положительным
или отрицательным целым числом, определяет положение
запятой в числе X.
Диапазон представимых в машине чисел с
плавающей запятой зависит от основания системы
счисления и числа разрядов, выделенных для изображения
порядка. В двоичной системе счисления для 32-разрядных
чисел с несмещенным порядком нулевой разряд является
знаковым для числа, а первый разряд является знаковым
для порядка. Так как нулевой и первый разряды
определяют соответственно знак мантиссы и знак порядка,
то разряды [2÷7] будут определять модуль порядка, а
разряды [8÷31] - модуль мантиссы. Формат данного числа
изображен на рис. 1.3.
Знак
мантиссы
Знак
порядка
Модуль
порядка
Модуль мантиссы
p m
0 1 2 7 8 31
Рисунок 1.3 - Пример машинного кода числа в форме
с плавающей запятой с несмещенным порядком
Арифметические действия над числами с
плавающей запятой требуют выполнения, помимо
8
операций над мантиссами, определенных операций над
порядками (сравнение, вычитание и др.). Для упрощения
операций над порядками их сводят к действиям над целыми
положительными числами (целыми числами без знаков),
применяя представление чисел с плавающей запятой со
«смещенным порядком».
В случае представления числа с плавающей запятой
со смещенным порядком к его порядку p прибавляется
целое числосмещение N = 2
q
, где q число двоичных
разрядов, используемых для модуля порядка.
Для удобства выполнения операций над порядками
они обычно кодируются следующим образом. Если для
размещения кодов порядков в разрядной сетке отводится
(q+1) разряд, то отрицательные и положительные порядки
представляются увеличенными на 2
q
, т .е. p
см
= p + 2
q
.
В результате порядки в диапазоне:
-2
q
p
2
q
–1
преобразуются в p
см
, диапазон которых: 0
p
см
2
q+1
–1
(происходит увеличение порядка на 2
q
).
Диапазон представимых в машине чисел с
плавающей запятой зависит от основания системы
счисления и числа разрядов, выделенных для отображения
порядка. Существуют следующие форматы представления
двоично-кодированной системе). Знак числа совпадает со                              операций над мантиссами, определенных операций над
знаком мантиссы.                                                                    порядками (сравнение, вычитание и др.). Для упрощения
          Порядок p, который может быть положительным                               операций над порядками их сводят к действиям над целыми
или отрицательным целым числом, определяет положение                                положительными числами (целыми числами без знаков),
запятой в числе X.                                                                  применяя представление чисел с плавающей запятой со
          Диапазон      представимых            в        машине    чисел   с        «смещенным порядком».
плавающей      запятой        зависит          от    основания      системы               В случае представления числа с плавающей запятой
счисления и числа разрядов, выделенных для изображения                              со смещенным порядком к его порядку p прибавляется
порядка. В двоичной системе счисления для 32-разрядных                              целое число – смещение N = 2 q, где q – число двоичных
чисел с несмещенным порядком нулевой разряд является                                разрядов, используемых для модуля порядка.
знаковым для числа, а первый разряд является знаковым                                     Для удобства выполнения операций над порядками
для   порядка.       Так как       нулевой           и    первый     разряды        они обычно кодируются следующим образом. Если для
определяют соответственно знак мантиссы и знак порядка,                             размещения кодов порядков в разрядной сетке отводится
то разряды [2÷7] будут определять модуль порядка, а                                 (q+1) разряд, то отрицательные и положительные порядки
разряды [8÷31] - модуль мантиссы. Формат данного числа                              представляются увеличенными на 2 q, т .е. pсм = p + 2 q.
изображен на рис. 1.3.                                                                    В результате порядки в диапазоне:
                                                                                                           -2 q ≤ p ≤ 2 q –1
    Знак       Знак          Модуль
                                                         Модуль мантиссы
  мантиссы    порядка        порядка
                                                                                    преобразуются в pсм, диапазон которых: 0 ≤ pсм ≤ 2 q+1 –1
                               p                               m
      0          1       2             7   8                                   31   (происходит увеличение порядка на 2 q).
      Рисунок 1.3 - Пример машинного кода числа в форме                                   Диапазон     представимых       в     машине     чисел   с
        с плавающей запятой с несмещенным порядком
                                                                                    плавающей    запятой    зависит     от     основания   системы
          Арифметические           действия              над   числами     с        счисления и числа разрядов, выделенных для отображения
плавающей        запятой       требуют              выполнения,      помимо         порядка. Существуют следующие форматы представления

                                       7                                                                          8