被乘数Xm-1 ? 乘数 Y0被加数产生部件X0Y0被加数求和部件X1X0Yn-1 ?Y1m×n个与门电路Xm-1Yn-1 ?X1Y0m×(n-1)个全加器阵列m×n阵列乘法器Zm+n-1乘积Z1Z0 例题：34页例19题 讨论、练习、作业： 62页第7题 教学反思： 能够清晰地讲解课程的重点、难点，内容讲解透彻、层次清晰、逻辑性强、信息量大，时间分配合理，师生互动效果良好，板书工整。 参考书目资料： 《计算机组成与结构》（第五版）王爱英著，清华大学出版社 2013.01 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。重复班只填写一份。 2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
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附件3：章节或分次(课时)教案
计算机组成原理 课程授课教案
周次 3 课次 5 课时 2 课型 √理论课 □讨论课 □实验课 □习题课 □其他 章 节 2.3 定点乘法（下） 名 称 教学目的及要求： 目的：熟练掌握用原码乘法运算的方法 要求：熟练进行定点乘法运算 教学重点与难点： 重点：定点乘法运算 难点：定点阵列乘法运算方法 教学方式方法、手段： 讲授法、归纳法 辅助手段：图表法 教学过程： 定点原码并行乘法运算 2.带符号的阵列乘法器 已知：被乘数X=XmXm-1??X1X0，乘数Y=YnYn-1??Y1Y0 则：乘积Z=（Xn⊕Yn）（Xm-1??X1X0 ）*（Yn-1??Y1Y0） = Zm+nZm+n-1??Z1Z0 其中：Xm和Yn分别为被乘数与乘数的符号位，Zm+n为乘积的符号位；乘积数值位是被乘数与乘数的数值位之和，即m+n位。 运算规则： 1）算前求补：将两个操作数X和Y先变成正整数 2）不带符号的乘法阵列：对两个正整数相乘 3）算后求补：当两个输入操作数的符号不一致时，把运算结果变换成带符号的数 带符号的阵列乘法器（也称符号求补的阵列乘法器，或者称带求补级的阵列乘法器）如下图所示： 带求补级的阵列乘法器既适用于原码乘法，也适用于间接的补码乘法。 在原码乘法中，算前求补和算后求补都不需要，因为输入数据都是立即可用的。 在间接的补码阵列乘法却需要使用三个求补器，算前求补器将输入的两个乘数补码求出对应的绝对值，送入不带符号乘法阵列器中运算；算后求补器，将不带符号乘法阵列运算得到的值，转换为乘积的补码。 12
被乘数Xm-1 ?Xm 乘数 Y0YnX1X0Yn-1 ?Y1m位算前求补器Xm-1 ?n位算前求补器Y0X1X0Yn-1 ?Y1m×n不带符号的乘法阵列（核心部分）Xm异或门YnXm-1Yn-1 ?X1Y0X0Y0m×n位算后求补器Zm+nZm+n-1乘积Z1Z0例题：35页例20、21题 讨论、练习、作业： 62页第7题 教学反思： 能够清晰地讲解课程的重点、难点，内容讲解透彻、层次清晰、逻辑性强、信息量大，时间分配合理，师生互动效果良好，板书工整。 参考书目资料： 《计算机组成与结构》（第五版）王爱英著，清华大学出版社 2013.01 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。重复班只填写一份。 2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
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附件3：章节或分次(课时)教案
计算机组成原理 课程授课教案
周次 4 课次 6 课时 2 课型 √理论课 □讨论课 □实验课 □习题课 □其他 章 节 2.4 定点除法运算 名 称 教学目的及要求： 目的：熟练掌握定点除法运算的方法 要求：熟练进行定点除法运算 教学重点与难点： 重点：定点除法运算 难点：定点阵列除法运算方法 教学方式方法、手段： 讲授法、归纳法 辅助手段：图表法 教学过程： 一、定点除法运算 （一）原码除法算法原理 运算规则：两个原码表示的数相除时，商的符号由两数的符号按位相加求得，商的数值部分由两数的数值部分相除求得。 设有n位定点小数(定点整数也同样适用)： 被除数[X]原=Xf.Xn-1??X1X0，除数[Y]原=Yf.Yn-1??Y1Y0 则：商[Q]原=（Xf⊕Yf）（0.Xn-1??X1X0 ）/（0.Yn-1??Y1Y0） = Qf.Qn-1??Q1Q0 其中：Xf和Yf分别为被除数与除数的符号位，商的符号Qf=Xf⊕Yf 原码除法手算的过程： 例：设被除数x=0.1001，除数y=0.1011，手算求x÷y。 0.1101 ?商q 0.1011 0.10010 x(r0) 被除数小于除数，商0 - 0.01011 2-1y 除数右移1位，减除数，商1 0.001110 r1 得余数r1 - 0.001011 2-2y 除数右移1位，减除数，商1 0.00001100 r2 得余数r2 - 0.00001011 2-4y 除数右移1位，减除数，商1 0.00000001 r4 得余数r4 得x÷y的商q=0.1101，余数为r=0.00000001 在计算机中，小数点是固定的，不能简单地采用手算的办法。为便于机器操作，使“除数右移”和“右移上商”的操作统一起来。机器除法运算的特点：先减，后判断。 （二）定点原码并行除法器 1.可控加法/减法（CAS）单元 有四个输出端和四上输出端。当输入线P=0是，CAS做加法运算；当P=1时，CAS做减
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法运算。Bi除数右移。 YiXiPPCi+1FACiYi 2.不恢复余数的阵列除法器（也称加减交替法阵列除法器） 不恢复余数法的除法阵列由一组可控加法/减法(CAS)单元的阵列来构成。在不恢复余数的除法阵列中，每一行所执行的操作究竟是加法还是减法，取决于前一行输出的符号与被除数的符号是否一致。当出现不够减时，部分余数相对于被除数来说要改变符号。这时产生一个商位“0”，除数首先沿对角线右移，然后加到下一行的部分余数上。当部分余数不改变它的符号时，即产生一个商位“1”，下一行的操作应该是减法。 在不恢复余数的除法阵列中，完成定点数除法数值运算过程如下： （1）初始操作是被除数X减除数Y，即[X]补＋[－Y]补 （2）若余数为负，则商上0，除数右移一位，下一步做加法； （3）若余数为正，则商上1，除数右移一位，下一步做减法； （4）循环n+1次 例题：已知x=0.101001， y=0.111， 求x÷y 解： [|y|]补＝0.111 [-|y|]补＝1.001 [|x|]补＝0.101001 0.101001 +[-|y|]补 1.001 1.110001 r0<0， 商0 +[|y|]补 0.0111 0.001101 r1>0， 商1 +[-|y|]补 1.11001 1.111111 r2<0，商0 +[|y|]补 0.000111 0.000110 r3>0， 商1 QS=XS⊕YS=0⊕0=0 RS=XS=0 所以，商q=0.101， 余数r=0.000110 讨论、练习、作业： Fi63页第8题 教学反思： 能够清晰地讲解课程的重点、难点，内容讲解透彻、层次清晰、逻辑性强、信息量大，时间分配合理，师生互动效果良好，板书工整。 参考书目资料： 《计算机组成与结构》（第五版）王爱英著，清华大学出版社 2013.01 填表说明： 1. 每项页面大小可自行添减，一次课（二或三节）写一份上述格式教案。重复班只填写一份。 2. 课次为授课次序，填1、2、3……等。
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