计算机组成原理——移位运算

柔光的暖阳◎ 2023-01-20 14:51 151阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  算数移位
 *   *  原码的算数移位
     *  反码的算数移位
     *  补码的算数移位
 *  逻辑移位
 *   *  逻辑移位的应用举例
 *  循环移位

# 算数移位 #

移位：通过改变各个数码位和小数点的相对位置，从而改变各数码位的位权。可用移位运算实现乘法、除法

## 原码的算数移位 ##

例如原码为 `10101000` 进行算数移位  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
原码的算数移位——符号位保持不变，仅对数值位进行移位。

*  右移：高位补0，低位舍弃。若舍弃的位=0，则相当于÷2；若舍弃的位≠0，则会丢失精度
 *  左移：低位补0，高位舍弃。若舍弃的位=0，则相当于×2；若舍弃的位≠0，则会出现严重误差

## 反码的算数移位 ##

反码的算数移位——正数的反码与原码相同，因此对正数反码的移位运算也和原码相同。

*  右移：高位补0，低位舍弃。
 *  左移：低位补0，高位舍弃

反码的算数移位——负数的反码数值位与原码相反，因此负数反码的移位运算规则如下，

*  右移：高位补1，低位舍弃。
 *  左移：低位补1，高位舍弃。

## 补码的算数移位 ##

补码的算数移位——正数的补码与原码相同，因此对正数补码的移位运算也和原码相同。

*  右移：高位补0，低位舍弃。
 *  左移：低位补0，高位舍弃。

补码的算数移位——负数补码=反码末位+1 导致反码最右边几个连续的1都因进位而变为0，直到进位碰到第一个0为止。

规律——负数补码中，最右边的1及其右边同原码。最右边的1的左边同反码  
负数补码的算数移位规则如下：

*  右移（同反码）：高位补1，低位舍弃。
 *  左移（同原码）：低位补0，高位舍弃。

# 逻辑移位 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

*  逻辑右移：高位补0，低位舍弃。
 *  逻辑左移：低位补0，高位舍弃。

可以把逻辑移位看作是对“无符号数”的算数移位

## 逻辑移位的应用举例 ##

例如颜色RGB分别存储的数据为：  
R = 102 01100110  
G = 139 10001011  
B = 139 10001011

需要将三个灰度值合成一个才能成彩色图像  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 循环移位 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

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