计算机组成原理课后题620
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1、 20.用原码一位乘、两位乘和补码一位用原码一位乘、两位乘和补码一位乘(乘(Booth算法)、两位乘计算算法)、两位乘计算xy。(1)x=0.110 111,y=-0.101 110;(2)x=-0.010 111,y=-0.010 101;(3)x=19,y=35;(4)x=0.110 11,y=-0.111 01。解:先将数据转换成所需的机器数,然解:先将数据转换成所需的机器数,然后计算,最后结果转换成真值。后计算,最后结果转换成真值。(1)x原原=x=0.110111,y原原=1.101110 x*=0.110111,y*=0.101110 x0=0,y0=1,z0=x0 y0=0 1=
2、1 x*y*=0.100 111 100 010 xy原原=1.100 111 100 010 xy=-0.100 111 100 010原码一位乘:原码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y*0.0 0 0 0 0 0 .1 0 1 1 1 0 +01 0.0 0 0 0 0 0 0.1 0 1 1 1 +x*+0.1 1 0 1 1 1 0.1 1 0 1 1 11 0.0 1 1 0 1 1 1 0.1 0 1 1 +x*+0.1 1 0 1 1 1 1.0 1 0 0 1 01 0.1 0 1 0 0 1 0 1 0 .1 0 1 +x*+0.1 1 0 1 1 1 1.1 0 0 0 0
3、01 0.1 1 0 0 0 0 0 0 1 0.1 0 +01 0.0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0.1 x*+0.1 1 0 1 1 1 1.0 0 1 1 1 11 0.1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 2x*=01.101110,-x*补补=-x补补=1.001001原码两位乘:原码两位乘:部分积部分积 乘数乘数 Cj 0 0 0.0 0 0 0 0 0 0 0.1 0 1 1 1 0 0 +0 0 1.1 0 1 1 1 0 +2x*0 0 1.1 0 1 1 1 0 02 0 0 0.0 1 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 1 +1 1 1.0
4、0 1 0 0 1 +-x*补补 1 1 1.1 0 0 1 0 0 12 1 1 1.1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0.1 0 +1 1 1.0 0 1 0 0 1 +-x*补补 1 1 1.0 0 0 0 1 0 12 1 1 1.1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0.+0 0 0.1 1 0 1 1 1 +x*0 0 0.1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0结果同一位乘,结果同一位乘,xy=-0.100 111 100 010 x补补=x=0.110111y补补=1.010010-x补补=1.0010012x补补=01.101110-2x补补
5、=10.010010 xy补补=1.011 000 011 110 0 xy=-0.100 111 100 010 0补码一位乘、两位乘运算过程如下:补码一位乘、两位乘运算过程如下:补码一位乘:补码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y补补 yn+1 0 0.0 0 0 0 0 0 1.0 1 0 0 1 0 0 +01 0 0.0 0 0 0 0 0 0 1.0 1 0 0 1 0 +1 1.0 0 1 0 0 1 +-x补补 1 1.0 0 1 0 0 1 1 1 1.1 0 0 1 0 0 1 0 1.0 1 0 0 1 +0 0.1 1 0 1 1 1 +x补补 0 0.0 1 1 0 1
6、11 0 0.0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 .0 1 0 0 +0 1 0 0.0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1.0 1 0 +1 1.0 0 1 0 0 1 +-x补补 1 1.0 0 1 1 1 11 1 1.1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1.0 1 +0 0.1 1 0 1 1 1 +x补补 0 0.0 1 1 1 1 01 0 0.0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 .0 +1 1.0 0 1 0 0 1 +-x补补 1 1.0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 清清0补码两位乘:补码两位乘:部分积部分积 乘数乘数 yn+
7、1 0 0 0.0 0 0 0 0 0 1 1.0 1 0 0 1 0 0 +1 1 0.0 1 0 0 1 0 +-2x补补 1 1 0.0 1 0 0 1 0 2 1 1 1.1 0 0 1 0 0 1 0 1 1.0 1 0 0 1 +0 0 0.1 1 0 1 1 1 +x补补 0 0 0.0 1 1 0 1 1 2 0 0 0.0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1.0 1 0 +0 0 0.1 1 0 1 1 1 +x补补 0 0 0.1 1 1 1 0 1 2 0 0 0.0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 .0 +1 1 1.0 0 1 0 0 1
8、+-x补补 1 1 1.0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0.结果同补码一位乘,结果同补码一位乘,xy=-0.100 111 100 010 00(2)x=-0.010111,y=-0.010101 x原原=1.010111,y原原=1.010101 x*=0.010111,y*=0.010101 -x*补补=1.101001,2x*=0.101110 -2x*补补=1.010010 x0=1,y0=1,z0=x0 y0=1 1=0 x补补=1.101001,y补补=1.101011 -x补补=0.010111,2x补补=1.010010 -2x补补=0.101110 x*y
9、*=0.000 111 100 011 xy原原=0.000 111 100 011 xy补补=0.000 111 100 011 0 xy=0.000 111 100 011运算过程如下:运算过程如下:原码一位乘:原码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y*0.0 0 0 0 0 0 .0 1 0 1 0 1 +x*+0.0 1 0 1 1 1 0.0 1 0 1 1 1 1 0.0 0 1 0 1 1 1.0 1 0 1 0 +01 0.0 0 0 1 0 1 1 1.0 1 0 1 +x*+0.0 1 0 1 1 1 0.0 1 1 1 0 01 0.0 0 1 1 1 0 0 1 1 .0
10、1 0 +01 0.0 0 0 1 1 1 0 0 1 1.0 1 +x*+0.0 1 0 1 1 1 0.0 1 1 1 1 01 0.0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1.0 +01 0.0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 原码两位乘:原码两位乘:部分积部分积 乘数乘数y*Cj 0 0 0.0 0 0 0 0 0 0 0.0 1 0 1 0 1 0 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +x*0 0 0.0 1 0 1 1 1 02 0 0 0.0 0 0 1 0 1 1 1 0 0.0 1 0 1 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +x*0 0 0.0 1 1 1
11、0 0 02 0 0 0.0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0.0 1 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +x*0 0 0.0 1 1 1 1 0 02 0 0 0.0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0.+0 结果同一位乘,结果同一位乘,xy=0.000 111 100 011补码一位乘:补码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y补补 yn+1 0 0.0 0 0 0 0 0 1.1 0 1 0 1 1 0 +0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0.0 1 0 1 1 1 1 0 0.0 0 1 0 1 1 1 1.1 0 1 0 1 1 +0 1 0 0
12、.0 0 0 1 0 1 1 1 1.1 0 1 0 1 +1 1.1 0 1 0 0 1 +x补补 1 1.1 0 1 1 1 0 1 1 1.1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 .1 0 1 0 +0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0.0 0 1 1 1 01 0 0.0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1.1 0 1 +1 1.1 0 1 0 0 1 +x补补 1 1.1 1 0 0 0 01 1 1.1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1.1 0 +0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0.0 0 1 1 1 1 1 0 0.0 0 0 1 1
13、1 1 0 0 0 1 1 1 .1 +0补码两位乘:补码两位乘:部分积部分积 乘数乘数 yn+1 0 0 0.0 0 0 0 0 0 1 1.1 0 1 0 1 1 0 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0 0.0 1 0 1 1 1 2 0 0 0.0 0 0 1 0 1 1 1 1 1.1 0 1 0 1 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0 0.0 1 1 1 0 0 2 0 0 0.0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1.1 0 1 +0 0 0.0 1 0 1 1 1 +-x补补 0 0 0.0 1 1 1 1 0 2 0 0 0.0
14、 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 .1 清清0 +0结果同补码一位乘,结果同补码一位乘,xy=0.000 111 100 011 00(3)x=19,y=35 x=(10 011)2,y=(100 011)2 x*=x原原=x补补=0,010 011 y*=y原原=y补补=0,100 011 -x*补补=-x补补=1,101 101 2x*=2x补补=0,100 110 -2x*补补=-2x补补=1,011 010 x0=0,y0=0,z0=x0 y0=0 0=0 xy=x*y*=xy原原=xy补补 =0,001 010 011 001运算过程如下:运算过程如下:原码一位乘
15、:原码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y*0,0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 +x*+0,0 1 0 0 1 1 0,0 1 0 0 1 1 1 0,0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 +x*+0,0 1 0 0 1 1 0,0 1 1 1 0 0 1 0,0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 +01 0,0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 +01 0,0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 +0 1 0,0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 +x*+0,0 1 0 0 1 1 0,0 1 0 1 0 01 0,0 0 1 0
16、1 0 0 1 1 0 0 1 原码两位乘:原码两位乘:部分积部分积 乘数乘数y*Cj 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 1 1 0 +1 1 1,1 0 1 1 0 1 +-x*补补 1 1 1,1 0 1 1 0 1 12 1 1 1,1 1 1 0 1 1 0 1 0 0,1 0 0 0 +0 0 0,0 1 0 0 1 1 +x*0 0 0,0 0 1 1 1 0 02 0 0 0,0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0,1 0 +0 0 0,1 0 0 1 1 0 +2x*0 0 0,1 0 1 0 0 1 02 0 0 0,0 0 1 0 1 0
17、0 1 1 0 0 1 0 0,+0 结果同一位乘,结果同一位乘,xy=0,001 010 011 001补码一位乘:补码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y补补 yn+1 0 0,0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 1 1 0 +1 1,1 0 1 1 0 1 +-x补补 1 1,1 0 1 1 0 1 1 1 1,1 1 0 1 1 0 1 0,1 0 0 0 1 1 +0 1 1 1,1 1 1 0 1 1 0 1 0,1 0 0 0 1 +0 0,0 1 0 0 1 1 +x补补 0 0,0 0 1 1 1 0 1 0 0,0 0 0 1 1 1 0 0 1 0,1 0 0 0 +
18、0 1 0 0,0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0,1 0 0 +0 1 0 0,0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0,1 0 +1 1,1 0 1 1 0 1 +-x补补 1 1,1 0 1 1 1 0 1 1 1,1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0,1 +0 0,0 1 0 0 1 1 +x补补 0 0,0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 补码两位乘:补码两位乘:部分积部分积 乘数乘数 yn+1 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 1 1 0 +1 1 1,1 0 1 1 0 1 +-x补补 1 1 1,1 0 1
19、1 0 1 2 1 1 1,1 1 1 0 1 1 0 1 0 0,1 0 0 0 1 +0 0 0,0 1 0 0 1 1 +x补补 0 0 0,0 0 1 1 1 0 2 0 0 0,0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0,1 0 0 +1 1 1,0 1 1 0 1 0 +-2x补补 1 1 1,0 1 1 1 0 1 2 1 1 1,1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0,1 +0 0 0,0 1 0 0 1 1 +0 0 0 0,0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 结果同补码一位乘,结果同补码一位乘,xy=0.000 111 100 011
20、 00(4)x=0.110 11,y=-0.111 01 x*=x原原=x补补=0.110 11 y原原=1.111 01,y*=0.111 01 y补补=1.000 11 -x*补补=-x补补=1.001 01 2x*=2x补补=01.101 10 -2x*补补=-2x补补=10.010 10 x0=0,y0=1,z0=x0 y0=0 1=1 x*y*=0.110 000 111 1 xy原原=1.110 000 111 1 xy补补=1.001 111 000 10 xy=-0.110 000 111 1运算过程如下:运算过程如下:原码一位乘:原码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y*0.0
21、0 0 0 0 .1 1 1 0 1 +x*+0.1 1 0 1 1 0.1 1 0 1 1 1 0.0 1 1 0 1 1.1 1 1 0 +01 0.0 0 1 1 0 1 1.1 1 1 +x*+0.1 1 0 1 1 1.0 0 0 0 1 1 0.1 0 0 0 0 1 1 1 .1 1 +x*+0.1 1 0 1 1 1.0 1 0 1 1 1 0.1 0 1 0 1 1 1 1 1.1 +x*+0.1 1 0 1 1 1.1 0 0 0 0 1 0.1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 原码两位乘:原码两位乘:部分积部分积 乘数乘数y*Cj 0 0 0.0 0 0 0 0 0.
22、1 1 1 0 1 0 +0 0 0.1 1 0 1 1 +x*0 0 0.1 1 0 1 1 02 0 0 0.0 0 1 1 0 1 1 0.1 1 1 +1 1 1.0 0 1 0 1 +-x*补补 1 1 1.0 1 0 1 1 12 1 1 1.1 1 0 1 0 1 1 1 1 .0 1 +0 0 1.1 0 1 1 0 +2x*0 0 1.1 0 0 0 0 01 0 0 0.1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0.+0 结果同一位乘,结果同一位乘,xy=-0.110 000 111 1补码一位乘:补码一位乘:部分积部分积 乘数乘数y补补 yn+1 0 0.0 0 0 0 0
23、 1.0 0 0 1 1 0 +1 1.0 0 1 0 1 +-x补补 1 1.0 0 1 0 1 1 1 1.1 0 0 1 0 1 1.0 0 0 1 1 +0 1 1 1.1 1 0 0 1 0 1 1.0 0 0 1 +0 0.1 1 0 1 1 +x补补 0 0.1 0 1 0 0 1 0 0.0 1 0 1 0 0 0 1 1 .0 0 0 +0 1 0 0.0 0 1 0 1 0 0 0 1 1.0 0 +0 1 0 0.0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1.0 +1 1.0 0 1 0 1 +-x补补 1 1.0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 清清0补码两位乘:
24、补码两位乘:部分积部分积 乘数乘数 yn+1 0 0 0.0 0 0 0 0 1.0 0 0 1 1 0 +1 1 1.0 0 1 0 1 +-x补补 1 1 1.0 0 1 0 1 2 1 1 1.1 1 0 0 1 0 1 1.0 0 0 1 +0 0 0.1 1 0 1 1 +x补补 0 0 0.1 0 1 0 0 2 0 0 0.0 0 1 0 1 0 0 0 1 1.0 0 +1 1 0.0 1 0 1 0 +-2x补补 1 1 0.0 1 1 1 1 1 1 1 1.0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0.清清0 结果同补码一位乘,结果同补码一位乘,xy=-0.110 000 111 10
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