计算机组成原理》课程设计报告.doc

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1、.课程设计说明书《计算机组成原理》算法实现（五）专业计算机科学与技术学生夏晶晶班级M计算机101学号1051401122指导教师花小朋完成日期2013年6月21日Word文档.目录1课程设计目的22课程设计容与要求22.1课程设计的容22.2课程设计的要求23实现方法23.1系统目标23.2主体设计43.2.1主窗体的设计43.2.2定点整数真值还原窗体的设计63.2.3定点整数单符号位补码加减法83.2.4定点整数的原码乘法103.2.5浮点数的加减运算124设计小结13参考文献13Word文档.1课程设计目的本课

2、程设计是在学完本课程教学大纲规定的全部容、完成所有实践环节的基础上，旨在深化学生学习的计算机组成原理课程基本知识，进一步领会计算机组成原理的一些算法，并进行具体实现，提高分析问题、解决问题的综合应用能力。2课程设计容与要求2.1课程设计的容计算机组成原理算法实现（五）2.2课程设计的要求能够实现机器数的真值还原（定点整数）、定点整数的单符号位补码加减运算、定点整数的原码乘法运算和浮点数的加减运算。3实现方法3.1系统目标本程序含有以下几个功能模块，分别能够实现如设计容所设计的功能。共有5个类，各类之间的关系如图3-1

3、所示：Word文档.计算机组成原理算法实现（五）输入口令机器数的真值还原定点整数的单符号位补码加减运算定点整数的原码乘法浮点数的加减运算输入一个带符号的二进制数原码显示反码显示补码显示移码显示返回依次输入两个单符号二进制数加法结果显示依次输入两个单符号二进制数乘法结果显示依次输入两个数的阶码和尾数加法介码显示加法尾数显示减法介码显示减法尾数显示返回返回返回Word文档.系统流程图：开始判断口令是否正确选择界面机器数的真值还原（定点整数）定点整数的单符号位补码加减运算定点整数的原码码乘法浮点数加减法重新输入<=3次是否

4、正确3.2主体设计3.2.1主窗体的设计程序菜单需要在输入口令正确后方可使用，若口令输入错误需给出重新输入口令的提示，三次口令输入错误则禁止使用。Word文档.登陆算法的流程图：Word文档.3.2.2定点整数真值还原窗体的设计选择主窗体中“机器数的真值还原（定点整数）”时进入下图所示的窗体。在上面的窗体中按“输入”按扭时，将输入焦点设置为最上面的一个文本框上。输入一个机器数（如10001000）后，按“原->真值”、“反->真值”、“补->真值”或“移->真值”按扭中的任一个后，将在第二文本框中显示对应操作的结果。

5、选择“返回”按扭时将关闭此窗体。算法的原理：计算机中常用的数据表示格式有两种，一是定点格式，二是浮点格式。a）定点表示：约定机器中所有数据的小数点位置是固定的。由于约定在固定的位置，所以小数点就不再使用记号“.”来表示。b）浮点表示：定点数表示的数的围有限，为了扩展数的表示围，按照科学记数法表示数据的方式，任何一个二进制数N都可以表示成如下的格式：N＝M*2eM：尾数，是一个纯小数，决定数据的表示精度e：指数，又称为阶码，是一个整数，决定数据的表示围一般书写所表示的数据称为真值，在计算机中为了表示符号位，通常把符号位

6、和数字位一起编码来表示相应的数，形成了各种数据的存储和表示方法，这些编码称为机器码。常用的机器码有原码、反码、补码和移码。Word文档.a）原码：原码的数值部分是该数的绝对值，最高位表示符号位，最高位为0是正数，最高位为1是负数。b）反码：正数的反码等于原码，负数的反码等于除符号位外其余二进制数码0变成1，1变成0。正数：[x]反=[x]原=x负数：符号位不变，其余变反c）补码：正数的补码等于原码，负数的补码等于反码加1。正数：[x]补=[x]原负数：[x]补=[x]反+1d）移码：是符号位取反的补码，一般用做浮点数

7、的阶码，引入的目的是为了保证浮点数的机器码为全0。真值还原流程图：Word文档.开始选择要表示的形式原码‘0’转变为+0，‘1’转变为—0，数值位不变显示输出‘1’开头：‘1’转变为—0，数值位各位取反显示输出反码‘0’开头：‘0’转变为+0，数值位不变显示输出补码‘0’开头：‘0’转变为+0，数值位不变显示输出‘1’开头：‘1’转变为—0，数值位各位取反，末位加1，显示输出移码‘0’开头：‘0’转变为—0，数值位各位，末位+1显示输出‘1’开头：‘1’转变为+0，数值位不变显示输出返回键盘输入一个二进制数3.2.3

8、定点整数单符号位补码加减法进行定点整数单符号位补码加减法的实现时都是在主窗体选择对应的菜单项后进入对应窗体再进行具体操作。操作时首先选择“输入”按扭输入参与运算的数据，然后再选操作按扭。算法的原理：任何两数的补码只和等于两数只和的补码补码加法[x]补+[y]补=[x+y]补补码减法[x]补-[y]补＝[x]补+[-y]补Word文档.当负数用补