原碼除法運算原理[2]_跨考網(wǎng)
上面的筆算過程可敘述如下:
1. 判斷x是否小于y?現(xiàn)在x<y,故商的整數(shù)位商“0”,x的低位補0,得余數(shù)r0。
2. 比較r0和2-1y,因r0>2-1y,表示夠減,小數(shù)點后第一位商“1”,作r0-2-1y,得余數(shù)r1。
3. 比較r1和2-2y,因r1>2-2y,表示夠減,小數(shù)點后第二位商“1”,作r1-2-2y,得余數(shù)r2。
4. 比較r2和2-3y,因r2<2-3y,不夠減,小數(shù)點后第三位商“0”,不作減法,得余數(shù)r3(=r2)。
5. 比較r3和2-4y,因r3>2-4y,表示夠減,小數(shù)點后第四2位商“1”,作r3-2-4y,得余數(shù)r4,共求四位商,至此除法完畢。
在計算機中,小數(shù)點是固定的,不能簡單地采用手算的辦法。為便于機器操作,使“除數(shù)右移”和“右移上商”的操作統(tǒng)一起來。
事實上,機器的運算過程和人畢竟不同,人會心算,一看就知道夠不夠減。但機器卻不會心算,必須先作減法,若余數(shù)為正,才知道夠減;若余數(shù)為負(fù),才知道不夠減。不夠減時必須恢復(fù)原來的余數(shù),以便再繼續(xù)往下運算。這種方法稱為恢復(fù)余數(shù)法。要恢復(fù)原來的余數(shù),只要當(dāng)前的余數(shù)加上除數(shù)即可。但由于要恢復(fù)余數(shù),使除法進(jìn)行過程的步數(shù)不固定,因此控制比較復(fù)雜。實際中常用不恢復(fù)余數(shù)法,又稱加減交替法。其特點是運算過程中如出現(xiàn)不夠減,則不必恢復(fù)余數(shù),根據(jù)余數(shù)符號,可以繼續(xù)往下運算,因此步數(shù)固定,控制簡單。
早期計算機中,為了簡化結(jié)構(gòu),硬件除法器的設(shè)計采用串行的1位除法方案。即多次執(zhí)行“減法—移位”操作來實現(xiàn),并使用計數(shù)器來控制移位次數(shù)。由于串行除法器速度太慢,目前已被淘汰。
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