浮点数加减运算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
如果一个二进制浮点数的尾数的绝对值小于1并且大于等于0.5,(1> |尾数|> 0.5), 那么这个二进制浮点数就是一个规格化的浮点数。
用二进制补码表示1个规格化的浮点数,并且规格化的浮点数的尾数只有一个符号位时:规格化的浮点数的尾数是正数时应该是0 . 1 X X X X X X X X X ……的形式
(0表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
规格化的浮点数的尾数是负数时应该是1 . 0 X X X X X X X X X……的形式
(1表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
用二进制补码表示1个规格化的浮点数,并且规格化的浮点数的尾数只有两个符号位时:规格化的浮点数的尾数是正数时应该是00 . 1 X X X X X X X X X ……的形式
(00表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
规格化的浮点数的尾数是负数时应该是11 . 0 X X X X X X X X X……的形式
(11表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
两个浮点数加减法的计算结果必须规格化,如果不是规格化的数,则要通过修改阶码并同时左移或者右移尾数,使其变为规格化的数。
2010X 0.11011011 , y=2100X - [例]x
0.10101100,浮点数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用单符号位。求x+y。
答:
(步骤1)转换成题目中要求的浮点数格式:
浮点数x= 2010X 0.11011011 的阶码是+010,尾数是+0.11011011
浮点数均以补码表示,所以阶码以补码表示,并且阶码采用双符号位,
[x]浮的阶码=00010 (00是两个符号位)
浮点数均以补码表示,所以尾数以补码表示,并且尾数采用单符号位,
[x]浮的尾数=0.11011011 (0是1个符号位)
浮点数y=210°x -0.10101100的阶码是+100,尾数是-0.10101100
浮点数均以补码表示,所以阶码以补码表示,并且阶码采用双符号位,[y]浮的阶码=00100
(00是两个符号位)
浮点数均以补码表示,所以尾数以补码表示,并且尾数采用单符号位,
[y]浮的尾数=1.01010100 (1是1个符号位)
(y=2100x -0.10101100 中10101100先取反变为01010011,再加1 后变为01010100)
[x]浮=00010, 0.11011011;
[y] 浮=00100, 1.01010100;
(步骤2)阶数对齐:
x的阶码是+2 (二进制00010), y的阶码是+4 (二进制00100),阶码小的向阶码大的数对齐,x的阶码向y的阶码对齐。
x的阶码加2,从00010变成00100 ,此时x的阶码与y的阶码相等。
[x]浮尾数0.11011011右移两位(小数点不动,左边添加两个符号位,因为x的尾数是
正数,所以添加的两个符号位是0),
[x]浮尾数变为0.00110110(11)
0.11011011 (右移两位,小数点不动,左边添加两个符号位)
0.00110110(11)
因为x的阶码与y的阶码相等,都是00010,所以把x的尾数与y的尾数相加。
(步骤3)尾数相加
0. 00 1 1 0 1 1 0 (11)
+ 1.0 1 0 1 0 1 0 0
1. 1 0 0 0 1 0 1 0 (11)
因为y的尾数没有对应的位数,所以(11)直接落下来进入结果; x尾数的符号位0与y尾数的符号位1同样参与到加法运算。
(步骤4)判断计算结果是否溢出:
当计算结果的尾数只有一个符号位时,符号位与小数点后第一位相等,则没有溢出;
如果符号位与小数点后第一位不等,则产生溢出。
一旦发生溢出,计算结果的尾数右移一位,同时阶码加一
本题中计算结果的尾数是1. 1 0 0 0 1 0 1 0 (11,其中符号位是1,小数点后第一位是
1 ,二者相等,没有溢出。
(步骤5)判断计算结果是否满足规格化:
时:
用二进制补码表示1个规格化的浮点数,并且规格化的浮点数的尾数只有个符号位
规格化的浮点数的尾数是正数时应该是0 . 1 X X X X X X X X X ……的形式
(0表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
规格化的浮点数的尾数是负数时应该是1 . 0 X X X X X X X X X……的形式
(1表示符号位,X表示0或1中的任意一个数值)
本题中计算结果的尾数是1. 1 0 0 0 1 0 1 0 (11,不满足规格化的浮点数的尾数是负数
时应该是1 . 0XXXXXXXXX……的形式,因此不是规格化的浮点数。
为了规格化,本题中计算结果的尾数是 1. 1 0 0 0 1 0 1 0 (11,左移1位,同时阶码减
一。(只能左移,而且左移1位就可以了)
原来的计算结果
[x+y]浮=00100, 1. 1 0 0 0 1 0 1 0 (11);
规格化后(尾数左移1位,小数点不动,右边添加一个0;同时阶码减一)
[x+y]浮=00011, 1 . 0 0 0 1 0 1 0 1 (10)
尾数1 . 0 0 0 1 0 1 0 1,满足规格化的浮点数的尾数是负数时应该是1 . 0 X X X X X X XXX……的形式,因此是规格化的浮点数。
(步骤6)计算结果舍入处理
就近舍入(0舍1入)法:
类似”四舍五入”丢弃的最高位为1,进1;本题丢弃的是(10),最高位为1,所以向上进
1位
则有