浮点数数学仿真指令练习
浮点数汇编指令集
fsub st(num),st ;计算st(num)减st的值;用差值替换st(num)
fsub st,st(num) ;计算st减st(num)的值;用差值来替换st
fsub memory(real) ;计算st减存储器中的实型数的值;用差值来替换st
fidivr memory(integer);计算存储器中的整型数/st;用商来替换st
fdivrp st(num),st ;计算st/st(num)的值,用商来替换st(num);并将st出栈
;//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
fmul st(num),st ;将st(num)和st相乘;用乘积来替换st(num)
fmul st,st(num) ;将st和st(num)相乘;用乘积来替换st
fmul memory(real) ;将st和存储器中的实型数相乘;用乘积来替换st
fstp memory(real) ;复制st的值为实型数,存入存储器;st出栈
fist memory(integer) ;复制st的值,并转换为整型数存入存储器
fistp memory(integer) ;复制st的值,并转换为整型数存入存储器;st出栈
fbstp memory(BCD) ;复制st的值,并转换为BCD码存入存储器;st出栈
fimul memory(integer) ;将st和存储器中的整型数相乘,用乘积来替换st
fmulp st(num),st ;将st(num)和st相乘;乘积来替换st(num);并将st出栈
;助记符 操作数 功能
计算机组成原理ieee754计算题
计算机组成原理ieee754计算题1. 前言在计算机科学领域中,IEEE 754标准是定义了单精度和双精度浮点数的规范,它定义了浮点数的表示和运算。
在本篇文章中,我们将通过一些计算题来深入理解IEEE 754标准,并探讨浮点数的表示和运算过程。
2. IEEE 754标准概述IEEE 754标准定义了浮点数的表示方式和运算规则,其中单精度浮点数使用32位来表示,双精度浮点数使用64位来表示。
在该标准中,浮点数分为三个部分:符号位、指数位和尾数位。
其中,符号位用来表示数的正负,指数位用来表示数的大小,尾数位用来表示数的精度。
3. 计算题接下来,我们将通过一些计算题来演示IEEE 754浮点数的表示和运算过程。
计算题1:将十进制数7.25转换为单精度浮点数表示。
解答:将7.25转换为二进制数。
整数部分为7,可以直接转换为二进制数为0111;小数部分0.25,则可以乘2取整法转换为二进制数为01。
7.25的二进制表示为0111.01。
接下来,将二进制表示规范化为科学计数法。
0111.01规范化为1.1101 x 2^2。
根据IEEE 754标准,单精度浮点数的表示形式为符号位+指数位+尾数位。
其中,符号位为0表示正数,指数位为2的补码9位表示偏移量加127,尾数位采用隐藏位法表示。
7.25的单精度浮点数表示为0 xxx xxx。
计算题2:计算单精度浮点数表示的两个数相加。
设有两个单精度浮点数A和B,A的表示形式为0 xxx xxx,B的表示形式为0 xxx xxx。
解答:首先比较A和B的指数部分,发现它们相同,因此可以直接相加。
接着将A和B的尾数部分相加。
由于A和B的尾数部分均为1.1101和1.1110,因此直接相加得到10.1011。
由于相加后的尾数部分超过规定的位数,需要进行右移并进位处理,最终得到尾数部分为1.xxx。
将A和B的符号位相加。
由于A和B的符号位均为0,相加后仍为0,表示正数。
A和B的单精度浮点数表示相加的结果为0 xxx xxx。
项目10-浮点算术运算指令(2011-8-20)
项目浮点算术运算指令1 浮点算术运算指令概述说明:标准IEEE 32 位浮点数所属的数据类型称为REAL。
应用浮点算术运算指令,可以对于两个32 位标准IEEE 浮点数完成以下算术运算:• ADD_R 实数加法• SUB_R 实数减法• MUL_R 实数乘法• DIV_R 实数除法应用浮点算术运算指令,可以对于一个32 位标准IEEE 浮点数完成以下算术运算:• 完成一个浮点数的绝对值运算(ABS)• 完成一个浮点数的平方(SQR)和平方根(SQRT)运算• 完成一个浮点数的自然对数(LN)运算• 完成一个浮点数的基于 e 的指数运算(EXP),其中 e = 2.71828。
• 完成一个用 32 位标准IEEE 浮点数表示的角度的以下三角函数运算:- 正弦(SIN)和反正弦(ASIN)运算- 余弦(COS)和反余弦(ACOS)运算- 正切(TAN)和反正切(ATAN)运算2.判断浮点算术运算指令后状态字的位说明:浮点算术运算指令可以影响以下状态字中的位:CC 1 和CC 0,OV 和OS。
3. ADD_R 实数加法符号:说明:ADD_R(实数加法指令)可以由使能(EN)输入端的逻辑“1”信号激活。
该指令可以使输入IN1 和IN2 相加,并在OUT 扫描运算结果。
如果结果在浮点数的允许范围之外(上溢或下溢),则OV 位和OS 位为“1”,并且ENO 为逻辑“0”,以防止执行通过ENO相连(级联布置)的该算术运算方块之后的其它功能。
举例:如果I0.0 = “1”,则ADD_R 方块激活。
MD0 + MD4 相加的结果放入MD10 中。
如果结果在浮点数的允许范围之外或程序语句没有执行(I0.0 =“0”),则输出Q4.0 置位。
4. SUB_R 实数减法符号:说明:SUB_R(实数减法指令)可以由使能(EN)输入端的逻辑“1”信号激活。
该指令可以使输入IN1 减去IN2,并在OUT 扫描运算结果。
如果结果在浮点数的允许范围之外(上溢或下溢),则OV 位和OS 位为“1”,并且ENO 为逻辑“0”,以防止执行通过ENO 相连(级联布置)的该算术运算方块之后的其它功能。
PLC实验六数学运算指令
实验六数学运算指令【实验目的】1.熟悉STEP7编程软件的基本使用方法。
2.掌握STEP7编程软件梯形图程序的运行、监视及调试方法。
3.掌握基本数学运算指令的使用方法。
4.将所学运算指令知识运用于实践中,培养分析问题、解决问题能力。
【预习要求】1.复习数学运算指令的有关内容。
2.按照下面给出的实验习题控制要求进行预习,理论分析梯形图内容。
【实验任务及要求】1.为加深对本次实验指令的理解,将课堂上讲解的例题输入编程软件,下载运行,并观察实验结果。
2.将实验习题理论分析的梯形图内容进行验证。
将梯形图程序输入编程软件,下载运行,并根据运行情况进行调试、修改程序,直到通过为止。
3.例题内容要求在实验课上测试通过,实验习题内容要求课堂上进行编写及调试,实验报告需涵盖I/O分配表和梯形图。
4.要求实验报告写出心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案或收获。
【实验步骤】1.新建工程,进行硬件组态,编译保存。
2.将程序逐条输入,检查无误后,保存程序。
3.将工程下载到模拟器。
4.将PLC设为运行状态,根据控制要求观察程序输出状态是否正确。
【实验内容】1、整型算术运算指令练习如下指令~ 1 ~2、浮点数算术运算指令练习如下指令:加减乘除3、浮点数数学运算指令练习如下指令:~ 2 ~4、字逻辑学运算指令字逻辑运算指令在功能上包括逻辑与、或、异或。
根据操作数的数据类型又分为字型和双字型,两者的功能相同,指令形式相似,只是数据宽度不同,前者是16位的,后者是32位的。
两者也都是按位操作的。
练习如下指令:5、综合练习实验习题1(整数运算指令):某系统要求对按钮按下的次数进行计数。
若计数次数为偶数次,则指示灯以1Hz的频率闪烁;若计数次数为奇数次,则指示灯以10Hz的频率闪烁。
分析:首先应该对计数脉冲计数,偶数次数可以被2整除,奇数次数不能被2整除,这里可以用取余指令来解决。
~ 3 ~实验习题2(浮点数数学运算指令):求cos70°。
浮点运算指令309-319
描述
当触发器变为ON时, 将由S1和S2指定浮点数(2字)相加. 结果存放到D+1和D. [S1+1, S1] + [S2+1, S2] → [D+1, D] 由[S1]和[S2]指定整型数据时, 在运算之前整型数将被转换为浮点数.
3-478
如果由[D]指定整型数, 则浮点数将被自动转换为整型数.
3-478
如果由[D]指定整型数, 则浮点数将被自动转换为整型数.
如果在S1或S2中指定了K常数, 则运算处理与指定整型数时的相同. 有关整型数处理的详细内容, 请参阅有关章节.
示例程序
当R0变为ON时, f5.432100被存放到DT30和DT31中.
编程时注意事项
本指令F313(F%)不能在中断程序中使用.
适用机型 FP-e/FP0/FP∑/FP2/FP2SH/FP10SH
概述 程序示例
将两个实数相乘, 结果存放到指定的32-bit存储区. FP0不支持P型的高级指令.
触发器
梯形图程序
S1 浮点数(32位)或32位数据的低16位的地址(被乘数).
S2 浮点数(32位)或32位数据的低16位的地址(乘数).
·错误标志(R9008) 当以下情况时瞬间变为ON - 使用索引寄存器指定数据区超出范围
3-483
F310(F+) P310(PF+)
浮点数加法
适用机型 FP-e/FP0/FP∑/FP2/FP2SH/FP10SH
概述 程序示例
将两个实数相加, 结果存放到指定的32-bit存储区. FP0不支持P型的高级指令.
继电器
WY WR AA AA AA
定时器计数器 数据寄存器 索引寄存器
matlab仿真实例100题
matlab仿真实例100题Matlab是一种强大的数学软件,广泛应用于科学计算、数据分析和工程仿真等领域。
在学习和使用Matlab的过程中,通过实例的方式进行仿真练习是一种非常有效的学习方法。
下面将给出100个Matlab仿真实例题目,帮助读者更好地掌握Matlab的使用。
1. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有奇数的和。
2. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有偶数的乘积。
3. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有素数的个数。
4. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的平方和。
5. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的立方和。
6. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的阶乘和。
7. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的倒数和。
8. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的平均值。
9. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的中位数。
10. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的标准差。
11. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的方差。
12. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的最大值。
13. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的最小值。
15. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的平方根和。
16. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的立方根和。
17. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的对数和。
18. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的指数和。
19. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的正弦和。
20. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的余弦和。
21. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的正切和。
22. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的双曲正弦和。
23. 编写一个程序,计算并输出1到100之间所有整数的双曲余弦和。
用VHDL语言实现浮点数运算
用VHDL语言实现浮点数运算随着CPLD和FPGA的出现以及EDA技术的成熟,采用CPLD/FPGA实现数字信号处理的方法已经显示出巨大的潜力。
由于CPLD/FPGA器件具备在线可编程能力,克服了专用处理器灵活性方面的不足,同时兼备了高速和低成本的优点,使CPLD /FPGA在数字信号处理领域得到广泛应用。
近年来,高密度可编程器件CPLD/FPGA的集成度、速度不断提高,设计手段更加完善。
1、浮点数加/减法器的设计整个浮点数加减法器简化为:对阶、尾数运算、规格化3部分。
(1)对阶使两个数据的阶码相等,这时才能进行尾数的加减运算.在对阶操作时,总是使小阶向大阶对齐.实现的方法是,将原来阶码小的数的尾数部分右移,并相应地增加其阶码.传统的做法是将原来阶码小的数的尾数部分右移1位,其加1,直至阶码相等.如图1所示在进行对阶操作时,首先比较 Ea、Eb的大小,产生换路指示位:若 Ea>Eb 则换路有效,否则换路无效;同时输出大阶E:若 Ea>Eb,则E≤Ea,否则E≤Eb;阶差:△E=|Ea-Eb|,用于控制可变步长移位器的移位步长.对于原码表示的尾数,移位时尾数高位补零.可变步长移位器是对阶器的核心部件,用VHDL描述如下:ENTTTY MOVE IS P0RT(INPUT: IN STD—LOGIC— VECTOR(3 DOWNTD 0);COUNT: IN INTEGER RANGE 0 TO 3;OUTP: OUT STD—LOGIC— VECTOR(3 DOWNTO 0));END MOVE;ARCHITECTURE MUX—ARC OF MOVE ISBEGINOUTPUT:PROCESS(INPUT,COUNT)BEGINCASE COUNT ISWHEN 0~OUTP(3 DOWNT 0)~INPUT(3 DOWNTO 0);WHEN l~ OUTP(3 DOWNTO 0) ~ “0”&INPUT(3 DOWNTO 1);WHEN 2~ OUTP(3 DOWNTO 0) ~ “00”&INPUT(3 DOWNTO 2);WHEN 3~OUTP(3 DO 0) ~ “000”&INPUT(3);END CASE;END PROCESS;END MUX—ARC;(2)尾数运算完成尾数即完成尾数的加减运算。
浮点数运算指令
浮点数运算指令有专门的浮点数运算指令的比如 EADD ESUB EMUL EDIV浮点数的表示方法有个学员问我,他在用S7-300读取变频器的参数P1082时(1082=16#43A),PLC 发送的4个字为16#143A 0000 0000 0000,变频器返回的为16#243A 0000 4248 0000。
变量的浮点数值为16#42480000,对应的浮点数到底是多少?在监视用的变量表中,将十六进制双字16#42480000的显示格式改为FLOATING_POINT (浮点数),就可以看到对应的浮点数为50.0。
浮点数又称为实数(REAL ),用32位二进制数表示。
浮点数表示为1.m 乘以2的E 次方。
其中尾数1.m 和指数E 均为二进制数,E 可能是正数,也可能是负数。
ANSI/IEEE 754-1985标准格式的32位实数的格式为1.m 乘以2的e 次方,式中指数e = E +127为8位正整数。
尾数的小数部分m 为第0~22位,第23~30位为指数e ,最高为符号位。
在西门子的软件中,一般并不使用二进制格式或十六进制格式的浮点数,而是用十进制小数来输入或显示浮点数,例如在STEP 7中,50为16位整数,而50.0为浮点数。
什么是plc 中的浮点运算最佳答案说白了,就是小数点运算啦。
比如,支持浮点数的PLC 对于3除以2的结果为1.5,不支持浮点数的结果为1就这么简单,浮点数只是小数在科学应用的一种表示方法而已了。
因为PLC 同PC 一样,为二进制运算,因此纯小数的表示方法在电路上无法被应用,所以搞了个科学计数法(浮点数)。
浮点数运算:1/2 结果为0.5 没有浮点数:1/2 结果为0PLC 小数点问题比如说我有个伺服要PLC 发一千个脉冲它转三百六十度, 现在我要它转动零点一度, 也就是要发三点三三三个脉冲, 我要向数据器里面写3.33怎么写, 如果我用浮点运算就是把333除去一百在放到数据器里, 我在触摸屏上要求能够直接能够写入3.33就不能够进行浮点计算了, 我该用什么, 是高手就交流一般在PLC 里面是不计算浮点运算的,都是用整数。
c51 浮点数 乘法
c51 浮点数乘法
C51浮点数乘法指C语言中基于C51单片机的浮点数乘法运算。
浮点数乘法是一种数学运算,用于计算两个浮点数的乘积。
在C51中,浮点数乘法操作可以使用相应的浮点数运算指令。
通过这些指令,我们可以将两个浮点数作为操作数,并将结果存储在相应的寄存器中。
浮点数乘法操作的过程是将两个浮点数的阶码、尾数和符号进行计算,并将结果保存在一个新的浮点数中。
具体的实现细节取决于C51单片机的架构和具体的编程语言。
浮点数乘法操作在许多计算任务中都非常常见。
在科学计算、物理模拟、图形处理等领域,浮点数乘法操作经常用于对实数进行精确的计算。
总之,C51浮点数乘法是一种用于计算两个浮点数乘积的数学运算,可以通过相应的指令在C51单片机上实现。
它在许多领域中都有广泛的应用。
单精度浮点数题目
单精度浮点数题目单精度浮点数(Single-Precision Floating-Point Number)是一种用于表示近似实数的数据类型。
它由三个部分组成:符号位(sign bit)、指数位(exponent bits)和尾数位(mantissa bits)。
单精度浮点数的规格是32位,其中1位表示符号位,8位表示指数位,23位表示尾数位。
在计算机科学和工程领域,我们经常需要进行浮点数运算,而单精度浮点数题目就是一种常见的题型,用来检验学生对单精度浮点数的理解和运算能力。
以下是一些单精度浮点数题目的示例:题目1:给定两个单精度浮点数x和y,计算它们的和并将结果存储在变量z 中。
解答:```c#include <stdio.h>int main() {float x = 3.14;float y = 2.718;float z = x + y;printf("The sum of %f and %f is %f\n", x, y, z);return 0;}```题目2:给定一个单精度浮点数x,计算它的平方根并将结果存储在变量y中。
解答:```c#include <stdio.h>#include <math.h>int main() {float x = 16.0;float y = sqrt(x);printf("The square root of %f is %f\n", x, y);return 0;}```题目3:给定一个单精度浮点数x,计算它的立方并将结果存储在变量y中。
解答:```c#include <stdio.h>int main() {float x = 2.0;float y = x * x * x;printf("The cube of %f is %f\n", x, y);return 0;}```题目4:给定一个单精度浮点数x,计算它的倒数并将结果存储在变量y中。
32位浮点乘法器的设计与仿真代码
32位浮点乘法器的设计与仿真代码一、引言随着计算机科学和技术的不断发展,浮点乘法器在科学计算、图像处理、人工智能等领域中扮演着重要的角色。
本文将详细讨论32位浮点乘法器的设计与仿真代码,并深入探讨其原理和实现方法。
二、浮点数表示在开始设计32位浮点乘法器之前,我们首先需要了解浮点数的表示方法。
浮点数由符号位、阶码和尾数组成,其中符号位表示数的正负,阶码确定数的大小范围,尾数表示数的精度。
三、浮点乘法器的原理浮点乘法器的原理基于乘法运算的基本原理,即将两个数的尾数相乘,并将阶码相加得到结果的阶码。
同时需要考虑符号位的处理和对阶的操作。
下面是32位浮点乘法器的基本原理:1.获取输入的两个浮点数A和B,分别提取出符号位、阶码和尾数。
2.将A和B的尾数相乘,得到乘积P。
3.将A和B的阶码相加,得到结果的阶码。
4.对乘积P进行规格化,即将小数点左移或右移,使其满足规定的位数。
5.对结果的阶码进行溢出判断,若溢出则进行相应的处理。
6.将符号位与结果的阶码和尾数合并,得到最终的浮点乘积。
四、浮点乘法器的设计根据浮点乘法器的原理,我们可以开始进行浮点乘法器的设计。
设计的关键是确定乘法器中各个部件的功能和连接方式。
下面是浮点乘法器的设计要点:1.输入模块:负责接收用户输入的两个浮点数,并提取出符号位、阶码和尾数。
2.乘法模块:负责将两个浮点数的尾数相乘,得到乘积P。
3.加法模块:负责将两个浮点数的阶码相加,得到结果的阶码。
4.规格化模块:负责对乘积P进行规格化操作,使其满足规定的位数。
5.溢出判断模块:负责判断结果的阶码是否溢出,并进行相应的处理。
6.输出模块:负责将符号位、阶码和尾数合并,得到最终的浮点乘积。
五、浮点乘法器的仿真代码为了验证浮点乘法器的设计是否正确,我们需要进行仿真测试。
下面是一段简单的浮点乘法器的仿真代码:module floating_point_multiplier(input wire [31:0] a,input wire [31:0] b,output wire [31:0] result);wire [31:0] mantissa;wire [7:0] exponent;wire sign;// 提取符号位assign sign = a[31] ^ b[31];// 提取阶码assign exponent = a[30:23] + b[30:23];// 尾数相乘assign mantissa = a[22:0] * b[22:0];// 规格化assign {result[30:23], result[22:0]} = {exponent, mantissa};// 处理溢出always @(*)beginif (exponent > 255)result = 32'b0; // 结果溢出为0else if (exponent < 0)result = 32'b0; // 结果溢出为0elseresult[31] = sign;endendmodule六、浮点乘法器的应用浮点乘法器在科学计算、图像处理、人工智能等领域中有着广泛的应用。
计算机浮点数表示方法例子
计算机浮点数表示方法例子浮点数是计算机中一种重要的数值表示方法,被广泛应用于各种计算场景。
浮点数表示方法主要有单精度浮点数表示法和双精度浮点数表示法等。
了解这些表示方法有助于我们更好地进行数值计算和处理。
一、浮点数表示方法简介1.浮点数概念浮点数,顾名思义,就是可以浮动的数字。
它在计算机中用一对数字表示,其中第一个数字称为尾数,第二个数字称为指数。
尾数表示数值的大小,指数表示数值的精度。
2.浮点数表示方法分类根据精度和存储空间的不同,浮点数表示方法可分为单精度、双精度等。
下面将详细介绍这两种表示方法。
二、常见的浮点数表示方法1.单精度浮点数表示法单精度浮点数表示法使用32位存储空间,其中1位表示符号位,8位表示指数,23位表示尾数。
这种表示方法具有较小的存储空间,但精度相对较低。
2.双精度浮点数表示法双精度浮点数表示法使用64位存储空间,其中1位表示符号位,11位表示指数,52位表示尾数。
相较于单精度浮点数表示法,双精度浮点数表示法具有更高的精度。
3.精度与存储空间的关系存储空间越大,表示的数值精度越高。
但在实际应用中,我们需要权衡存储空间和精度的关系,以满足不同场景的需求。
三、浮点数表示方法的优缺点1.优点浮点数表示方法具有以下优点:- 适用于广泛的数值范围,包括正负无穷大、零和接近零的数值;- 存储空间较小,便于节省资源;- 计算速度较快,提高运算效率。
2.缺点浮点数表示方法也存在以下缺点:- 精度受限,可能导致计算结果不准确;- 不同表示方法之间存在转换误差;- 容易受到舍入误差的影响。
四、实际应用案例1.计算机科学中的应用在计算机科学中,浮点数表示方法广泛应用于浮点运算、数值计算等领域。
例如,在编程语言中,浮点数表示方法用于实现数学函数、四则运算等。
2.工程计算中的应用在工程计算中,浮点数表示方法同样具有重要应用价值。
例如,在控制系统、信号处理、电磁仿真等领域,浮点数表示方法为工程师提供了方便、高效的数值计算手段。
浮点指令
浮点指令数据格式符号(Sign):表示数据正负,在最高数据位,正0负1指数(Exponent):也称阶码,以2为底的幂,采用偏移码表示,恒为整数有效数字(Significand):表示数据的有效位数,反应数据的精度单精度浮点数- 32位符号(1位)指数(8位)有效数字(23位)单精度格式8位指数的偏移基数为127阶码数值范围:-126 ~ 127双精度浮点数- 64位S - 1E - 11M - 52//===================================================== 浮点数据转实数表达式:(-1)^S × (1+M) ×2^E例:0x4996B438 - 1234567二进制数据:01001001100101101011010000111000符号- 0阶码- 147有效数字- 0.00101101011010000111000 b (0.177374839782715)浮点寄存器主要有通用数据寄存器、状态寄存器、控制寄存器、标记寄存器数据寄存器OD的浮点寄存器状态寄存器15 B 14C313-11TOP10C29C18C07ES6SF5PE4UE3OE2ZE1DEIEOD中的状态寄存器浮点指令取数指令取数值令从存储器或浮点数据寄存器中区的数据,压入寄存器栈顶st(0)。
FLD - 取存储器或st(i)中的浮点数,压入st(0)FILD - 取存储器的整数,压入st(0)存数指令存数,出栈FSTP - st(0)按浮点格式存入存储器或st(i),然后出栈FISTP - st(0)按整数格式存入存储器,然后出栈比较指令浮点比较指令比较栈顶数据与源操作数,结果通过状态寄存器反映。
状态寄存器中的C3 C2 C0用来反映比较结果,C1表示数据寄存器出现上溢或下溢。
比较指令的结果比较结果C3 C2 C0 st(0)>源操作数0 0 0st(0)<源操作数0 0 1st(0)=源操作数 1 0 0不可排序 1 1 1FCOM - 浮点数比较,st(0)和st(1)比较FCOMP - 浮点数比较,st(0)和st(1)比较并出栈运算指令FADD - st(0) += st(1)FSUB - st(0) -= st(1)FMUL - st(0) *= st(1)FDIV - st(0) /= st(1)FABS - st(0) = |st(0)|。
定点数模拟浮点数运算及常见的策略
定点数模拟浮点数运算及常见的策略
1)除法转换为乘法或移位运算
我们知道,不管硬件平台如果变换,除法运算所需要的时钟周期都远远多于乘法运算和加减移位运算,尤其是在嵌⼊式应⽤中,“效率”显得尤为重要。
以笔者的经验,其实,项⽬中的很⼤⼀部分除法运算是可以转换成乘法和移位运算,效率还是有很⼤提升空间的。
2)查表计算
有些运算表达式可能牵扯到很多头疼的数学公式,尤其是在嵌⼊式硬件平台上,出现这种公式很是头疼,因为硬件相关的软件平台提供的功能很有限,有的就没有很多“常见”的开⽅等数学公式。
如果该类运算在项⽬中很少出现,⽽且其取值的个数也不多,那么就可以考虑对各种情况加以分析,把各种可能的结果制作成⼀个静态的表格(可以理解成数组),再加以简单的条件判断语句就可以解决该类问题。
3)级数展开
该问题的背景同上⾯的问题。
对于⼀些数学公式,如果取值范围不好处理,就可以采⽤级数展开的⽅式。
4)分⼦分母同时变化
对于⼀些除法运算,为了保证精度,如果分⼦的扩⼤范围不够⼤
如果分⼦的扩⼤范围不够⼤对于⼀些除法运算,为了保证精度,
,也可以达到预期效果。
具体的例⼦可的话,可以考虑缩⼩分母,也可以达到预期效果。
具体的例⼦可的话,可以考虑缩⼩分母
以参考我的另⼀篇⽂章“”。
浮点数计算实例
浮点数计算实例浮点数表示法示例目前C/C++编译器标准都遵照IEEE制定的浮点数表示法来进行float,double运算。
这种结构是一种科学计数法,用符号、指数和尾数来表示,底数定为2――即把一个浮点数表示为尾数乘以2的指数次方再添上符号。
下面是具体的规格:符号位阶码尾数长度 float 1 8 23 32 double 1 11 52 64 通通表示为1.f * 2^n因为浮点数中的小数部分 = x1*1/2 + x2*1/4 + .....+xn*1/(2^n)来近似,所有这就是浮点数的精度问题。
以下通过几个例子讲解浮点数如何转换为二进制数例一:已知:double类型38414.4。
求:其对应的二进制表示。
分析:double类型共计64位,折合8字节。
由最高到最低位分别是第63、62、61、……、0位:最高位63位是符号位,1表示该数为负,0表示该数为正; 62-52位,一共11位是指数位; 51-0位,一共52位是尾数位。
步骤:按照IEEE浮点数表示法,下面先把38414.4转换为十六进制数。
把整数部和小数部分开处理:整数部直接化十六进制:960E。
小数的处理:0.4=0.5*0+0.25*1+0.125*1+0.0625*0+……实际上这永远算不完!这就是著名的浮点数精度问题。
所以直到加上前面的整数部分算够53位就行了。
隐藏位技术:最高位的1不写入内存(最终保留下来的还是52位)。
如果你够耐心,手工算到53位那么因该是:38414.4(10)=1001011000001110.0110011001100110011001100110011001100 ...... 1100110011001101 (2)科学记数法为:1.001011000001110 0110011001100110011001100110011001100,右移了15位,所以指数为15。
或者可以如下理解:1.001011000001110 0110011001100110011001100110011001100×2^15于是来看阶码,按IEEE标准一共11位,可以表示范围是-1024 ~ 1023。
用ADD指令实现整数和浮点数的加减乘法
课程项目报告一、要求:利用汇编语言完成以下功能:通过键盘输入二进制指令,对指令译码,完成相应的加、减和乘操作全进程。
只能利用汇编的ADD指令,不能利用汇编已有的其他加法、加法和乘法指令。
指令格式一为:操作码第一操作数第二操作数7 654 321 0其中00为加法,01为减法,10为乘法指令格式二为:操作码第一定点数第二定点数第一浮点数第二浮点数71 70 69 6867 66 656463.........3231.. 0其中当操作码为11,第二定点数全为0,第必然点数别离为000,001,010时,别离执行第一浮点数和第二浮点数的加、减和乘法操作,浮点数格式采用IEEE754标准。
二、程序流程:1.通过中断输入要译码的二进制字符流;2.选择其前8位合成1个数(如00101001就可归并为29H),先对其进行要运算的判定。
通过依次移位将最左端的值放进CF位,判断其值为0或1跳转到相应的位置进行运算;3.此程序显然有六种运算:1)整数加法:最简单的一种,将两个操作数通过移位和设定寄放器的初值来取得,然后只需挪用加法使两个寄放器相加即可,将结果存入result内存单元中。
并通过中断对结果进行输出到屏幕的显示。
2)整数减法:取数和加法一致,但由于规定只能利用加法指令,因此必需先将减数的值进行求补(取反加1),再进行加法指令即可,将结果存入result内存单元中。
并通过中断对结果进行输出到屏幕的显示。
3)整数乘法:利用硬件实现乘法的思想,通过判断第二个操作数的未判断的较低位决定是加被乘数仍是加0的操作,然后将结果右移,直到将操作数的所有位判断完毕(最后一名不移位),将结果存入result内存单元中。
并通过中断对结果进行输出到屏幕的显示。
4)浮点数加法:前面取了前8位归并后,将指针的位置保留下来,此刻将其指针弹栈继续对剩下的输入的字符进行操作。
第一挪用子程序将剩下的输入字符流存入内存以待利用(将字符流转变成数值并组成一个完整的数字,即浮点数有三个数:1位的数符,8位的阶码,23位的数值)。
2.2.2 基本的浮点数指令
2.2.2 基本的浮点数指令2.2.2 基本的浮点数指令2013-07-12 11:21:39 我来说两句收藏我要投稿本⽂所属图书 > C++反汇编与逆向分析技术揭秘本书既是⼀本全⾯⽽系统地讲解反汇编与逆向分析技术的安全类专著,⼜是⼀部深刻揭⽰C++内部⼯作机制的程序设计类著作。
理论与实践并重,理论部分系统地讲解了C++的各种语法特性和元素的逆向分析⽅法和流程,重在... ⽴即去当当⽹订购前⾯学习了浮点数的编码⽅式,下⾯来学习浮点数指令。
浮点数的操作指令与普通数据类型不同,浮点数操作是通过浮点寄存器来现实的,⽽普通数据类型使⽤的是通⽤寄存器,它们分别使⽤两套不同的指令。
浮点寄存器是通过栈结构来实现的,由ST(0)~ST(7)共8个栈空间组成,每个浮点寄存器占8字节。
每次使⽤浮点寄存器都是率先使⽤ST(0),⽽不能越过ST(0)直接使⽤ST(1)。
浮点寄存器的使⽤就是压栈、出栈的过程。
当ST(0)存在数据时,执⾏压栈操作后,ST(0)中的数据将装⼊ST(1)中,如⽆出栈操作,将顺序地向下压栈,直到将浮点寄存器占满。
常⽤浮点数指令的介绍如表2-1所⽰,其中,IN表⽰操作数⼊栈,OUT表⽰操作数出栈。
其他运算指令和普通指令类似,只需在前⾯加F即可,如FSUB和FSUBP等。
在使⽤浮点指令时,都要先利⽤ST(0)进⾏运算。
当ST(0)中有值时,便会将ST(0)中的数据顺序向下存放到ST(1)中,然后再将数据放⼊ST(0)中。
如果再次操作ST(0),则会先将ST(1)中的数据放⼊ST(2)中,然后将ST(0)中的数据放⼊ST(1)中,最后才将新的数据存放到ST(0)。
以此类推,在8个浮点寄存器都有值的情况下继续向ST(0)中存放数据,这时会丢弃ST(7)中数据信息。
下⾯通过⼀个简单的⽰例来了解各指令的使⽤流程,熟悉数据传送类型指令FLD、FLD1、FST、FSTP、FISTP等的使⽤⽅法。
MicrosoftVisualC++6.0通过函数__ftol将float 型转换为int型,见代码清单2-3。
armv8指令集 浮点运算
armv8指令集浮点运算ARMv8指令集浮点运算浮点运算是计算机科学中十分重要的一部分,它涉及到处理实数和浮点数的运算。
在ARMv8指令集中,浮点运算是通过一系列特定指令来实现的。
本文将介绍ARMv8指令集中与浮点运算相关的指令及其功能。
1. 浮点寄存器和操作数:ARMv8指令集提供了32个64位浮点寄存器(F0到F31)和32个32位浮点寄存器(S0到S31)。
这些寄存器用于存储浮点数和执行浮点运算。
浮点寄存器的使用方式和通用寄存器类似,可以存储单精度浮点数(32位)或双精度浮点数(64位)。
浮点操作数可以包含在浮点寄存器中,也可以存储在内存中。
浮点指令可以对浮点寄存器和内存中的浮点操作数进行运算。
2. 浮点指令类型:ARMv8指令集中的浮点指令可以分为以下几种类型:- 浮点单精度指令(V协处理器):用于对浮点寄存器S0到S31进行单精度浮点数的操作,如加法、减法、乘法和除法。
- 浮点双精度指令(V协处理器):用于对浮点寄存器D0到D31进行双精度浮点数的操作,如加法、减法、乘法和除法。
- 浮点通用指令(VFP指令集):用于对浮点寄存器和内存中的浮点操作数进行运算,包括单精度浮点数和双精度浮点数。
- 浮点数据传输指令(NEON指令集):用于在浮点寄存器和内存之间传输浮点数据,包括单精度浮点数和双精度浮点数。
3. 浮点指令示例:下面是一些ARMv8指令集中常用的浮点指令的示例:- FADD:这个指令用于将两个单精度浮点数相加,并将结果存储在指定的浮点寄存器中。
- FSUB:这个指令用于将两个单精度浮点数相减,并将结果存储在指定的浮点寄存器中。
- FMUL:这个指令用于将两个单精度浮点数相乘,并将结果存储在指定的浮点寄存器中。
- FDIV:这个指令用于将两个单精度浮点数相除,并将结果存储在指定的浮点寄存器中。
类似地,对于双精度浮点数,可以使用相应的指令,如DADD、DSUB、DMUL和DDIV。
此外,ARMv8指令集还提供了其他一些常用的浮点指令,如比较指令(FCMP、FCMPE)、转换指令(FCVT)、取整指令(FRINT)、开平方指令(FSQRT)和求平均指令(FABD)等。