
- •Арифметические основы эвм
- •Р азряды числа
- •Номера разрядов
- •Правило (алгоритм) перевода дробных чисел из десятичной системы в систему с основанием s
- •Представление чисел в эвм Классификация данных, используемых в эвм
- •Числовые данные
- •Десятичные числа
- •Двоичная и десятичная арифметики и области их применения
- •Двоичные числа с фиксированной запятой Знаковые и беззнаковые числа
- •Основные особенности представления чисел с плавающей запятой в современных эвм
- •Особенности представления чисел с плавающей запятой:
- •Диапазон представления чисел с плавающей запятой
- •Мини эвм
- •Cтандарт ieee
- •Точность представления чисел
- •Точность представления чисел для различных типов эвм
- •Методы округления чисел с плавающей точкой
- •Регистр флагов
- •Сложение целых чисел
- •Вычитание целых чисел (в формате ieee)
- •Операция умножения целых чисел и принципы ее реализации в эвм
- •Особенности операций умножения целых чисел:
- •Особенности реализации операций умножения в эвм:
- •Способы (схемы) реализации умножения в эвм
- •Анализ схем
- •Умножения чисел с фиксированной запятой
- •Основные положения
- •Умножения в дополнительных кодах с применением коррекции.
- •Два вида коррекции
- •Умножения в дополнительных кодах без применения коррекции.
- •Операция целочисленного деления и способы ее реализации в эвм Особенности двоичного деления
- •Особенности реализации целочисленного деления в эвм
- •Обоснование метода
- •Деление беззнаковых целых чисел
- •Проверка корректности беззнакового деления
- •Возможные модернизации метода деления
- •Деление знаковых чисел
- •Основные особенности метода деления в прямых кодах
- •Обоснование метода проверки корректности деления
- •Основные особенности метода деления в дополнительных кодах
- •Обоснование методов проверки корректности
- •Особый случай алгоритма
- •Арифметические операции над числами с плавающей запятой Операции сложения и вычитания
- •Умножение чисел с плавающей запятой
- •Методы ускорения операции умножения
- •Ускоренное умножение на 2 разряда множителя (в см эвм)
- •Особенности реализации метода
- •Метод ускоренного умножения на 4 разряда множителя (в ес эвм)
- •Особые случаи при выполнении операции
- •Операция деления чисел с плавающей запятой Основные положения
- •Особенности деления мантисс
Cтандарт ieee
S = 2;
d = 127 – для короткого формата;
d = 1023 – для длинного формата;
d = 16383 – для расширенного формата.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31 23 22 0
характеристика мантисса
Скрытая единица имеется только в коротком или длинном формате, в расширенном формате она представляется в явном виде.
При определении диапазона представления чисел необходимо учитывать особенности стандарта IEEE-754:
Крайние значение характеристики (порядка) во всех форматах зарезервированы и для представления нормализованных чисел не используются. Максимальное значение характеристики при знаке + и нулевой мантиссе зарезервировано для +∞ и для представления не чисел (NAN). Максимальное значение характеристики с единицей в старшем разряде мантиссы используется для представления -∞. Минимальное значение характеристики используется для представления ненормализованных чисел со знаками +,- и для представления нуля(+0 и -0).
Поэтому диапазон характеристики
для короткого формата: 1 ≤ XA ≤ 254;
диапазон чисел: 2-126 ≤ | Aп.т. норм | < 2128.
для длинного формата:10-308 ≤ | Aп.т. норм | < 10308.
для расширенного формата:10-4932 ≤ | Aп.т. норм | < 104932
Точность представления чисел
Практически каждая конечная десятичная дробь представляется в виде бесконечной двоичной дроби, что в условиях ограниченного формата приводит к возникновению погрешности.
Точность представления чисел с плавающей запятой принято характеризовать максимальным значением относительной погрешности.
Максимальная абсолютная погрешность дробного числа имеет место в том случае, когда все отбрасываемые разряды равны единице.
_____A_____ A*
0 . 10 ………110 . 111 …….1
n n+1 ∞
Значение максимальной погрешности:
∞
Δ Адр.max = ∑ 2-i = 2-n, (n- разрядность дробного числа) совпадает с
i=n+1
весом младшего разряда формата.
Относительная погрешность дробных чисел:
δ
Адр.min
=
δ
Адр.max
=
Погрешность представления чисел с плавающей точкой определяется погрешностью мантиссы как дробного числа.
δ
Ап.т. =
Формула справедлива для правильных и неправильных дробей.