booth算法又称?
Booth算法是一种适合于通过硬件实现的简便算法。将乘数看作从最低位开始的一串二进制数字。Booth算法的基本思路是:对于具有连续0和1的组,需要产生的部分积较少。对于乘数中每个0,仅需要将前面的累加的部分积向右移动一位。
利用移位和加法,可以实现二进制无符号数的乘法,在无符号数乘法的基础上,加上适当的符号处理,很容易得到带符号数的原码乘法器。
booth算法的证明?
booth 不是数学题, 不需要算法证明 , booth中文意思: 1.小舍,棚,窝棚;货摊,摊子。
2.隔开的小间,(餐馆的)火车座。
3.(选举)投票站。
a telephone booth: 电话亭
如何清晰理解布斯算法Boothalgorithm的原理?
比较好的带符号数乘法的方法是布斯(Booth)算法。
它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。
Booth算法对乘数从低位开始判断,根据两个数据位的情况决定进行加法、减法还是仅仅移位操作。
分数相乘的booth算法怎么算?
比较好的带符号数乘法的方法是布斯(Booth)算法.它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积.Booth算法对乘数从低位开始判断,根据两个数据位的情况决定进行加法、减法还是仅仅移位操作.判断的两个数据位为当前位及其右边的位(初始时需要增加一个辅助位0),移位操作是向右移动.在上例中,第一次判断被乘数0110中的最低位0以及右边的位(辅助位0),得00;所以只进行移位操作;第二次判断0110中的低两位,得10,所以作减法操作并移位,这个减法操作相当于减去2a的值;第三次判断被乘数的中间两位,得11,于是只作移位操作;第四次判断0110中的最高两位,得01,于是作加法操作和移位,这个加法相当于加上8a的值,因为a的值已经左移了三次. 一般而言,设y=y0,yly2…yn为被乘数,x为乘数,yi是a中的第i位(当前位).根据yj与yi+1的值,Booth算法表示如下表所示,其操作流程如下图所示.在Booth算法中,操作的方式取决于表达式(yi+1-yi)的值,这个表达式的值所代表的操作为: 0 无操作 +1 加x -1 减x Booth算法操作表示 yi yi+1 操作 说明 0 0 无 处于0串中,不需要操作 0 1 加x 1串的结尾 1 0 减x 1串的开始 1 1 无 处于1串中,不需要操作 乘法过程中,被乘数相对于乘积的左移操作可表示为乘以2,每次循环中的运算可表示为对于x(yi+1-yi)2^31-i项的加法运算(i=3l,30,…,1,0).这样,Booth算法所计算的结果 可表示为: x×(0-y31)×2^0 +x×(y31-y30)×2^1 +x×(y30-y29)×2^2 … [1] +x×(y1-y0)×2^31 =x×(-y0×231 +y1×2^30 +y2×2^29+y31×2^0) =x×y 例:用Booth算法计算2×(-3). [2]补=0010, [-3]补=1101,在乘法开始之前,R0和R1中的初始值为0000和1101,R2中的值为0010. 在乘法的第一个循环中,判断R1的最低位和辅助位为10,所以进入步骤1c,将R0的值减去R2的值,结果1110送人R0,然后进入第二步,将R0和Rl右移一位,R0和R1的结果为11110110,辅助位为l. 在第二个循环中,首先判断Rl的最低位和辅助位为0l,所以进入步骤1b,作加法,R0+R2=1111+0010,结果0001送入R0,这时R0R1的内容为0001 0110,在第二步右移后变为0000 1011,辅助位为0. 在第三次循环中,判断位为10,进入步骤lc,R0减去R2,结果1110送入R0,R1不变;步骤2移位后R0和R1的内容为1111 01011,辅助位为1. 第四次循环时,因两个判断位为11,所以不作加减运算,向右移位后的结果为1111 1010,这就是运算结果(—6). 这个乘法的过程描述如下表所示,表中乘积一栏表示的是R0、R1的内容以及一个辅助位P,黑体字表示对两个判断位的判断. 用Booth补码一位乘法计算2 ×(-3)的过程 循环 步骤 乘积(R0,R1, P) 0 初始值 0000 1101 0 第一次循环 1c:减0010 1110 1101 0 2:右移1位 1111 0110 1 第二次循环 1b:加0010 0001 0110 1 2:右移1位 0000 1011 0 第三次循环 1c:减0010 1110 1011 0 2:右移1位 1111 0101 1 第四次循环 1a:无操作 1111 0101 1 2:右移1位 1111 1010 1 4.补码两位乘 补码两位乘运算规则是根据补码一位乘的规则,把比较yiyi+1的状态应执行的操作和比较yi-1yi 的状态应执行的操作合并成一步,便可得出补码两位乘的运算方法. 补码两位乘法运算规则如下 判断位yi-1y iyi+1 操作内容 000 [zi+1]补=2-2[zi]补 001 [zi+1]补=2-2{[zi]补+[x]补} 010 [zi+1]补=2-2{[zi]补+[x]补} 011 [zi+1]补=2-2{[zi]补+2[x]补} 100 [zi+1]补=2-2{[zi]补+2[-x]补} 101 [zi+1]补=2-2{[zi]补+ [-x]补} 110 [zi+1]补=2-2{[zi]补+-x}补} 111 [zi+1]补=2-2[zi]补 由上表可见,操作中出现加2[x]补和加2[-x]补,故除右移两位的操作外,还有被乘数左移一位的操作;而加2[x]补和加2[-x]补,都可能因溢出而侵占双符号位,故部分积和被乘数采用三位符号位. 例:[x]补=0.0101,[y]补=1.0101 求: [x? y]补. 求解过程如下表所示.其中乘数取两位符号位即11.0101,[-x]补=1.1011取三符号位为111.1011. 部分积 乘数 说 明 000.0000 + 000.0101 1101010 判断位为010,加[x]补 000.0101 000.0001 + 000.0101 0111010 →2位 判断位为010,加[x]补 000.0110 000.0001 + 111.1011 01 1001110 →2位 判断位为110,加[-x]补 111.1100 1001 最后一步不移位,得[x? y]补 故[x? y]补=1.11001001 可见,与补码一位乘相比,补码两位乘的部分积多取一位符号位(共3位),乘数也多取一位符号位(共2位),这是由于乘数每次右移2位,且用3位判断,故采用双符号位更便于硬件实现.可见,当乘数数值位为偶数时,乘数取2位符号位,共需作n/2次移位,最多作n/2+1次加法,最后一步不移位;当n为奇数时,可补0变为偶数位,以简化逻辑操作.也可对乘数取1位符号位,此时共作n/2+1次加法和n/2+1次移位(最后一步移一位). 对于整数补码乘法,其过程与小数乘法完全相同.为了区别于小数乘法,在书写上可将符号位和数值位中间的“.”改为“,”即可. 再补充一道例子,增加一下理解.呵呵 例1.37 设被乘数M=0111(7),乘数Q=0011(3),相乘过程如下:(其中的①②……是我自己加上去的) A Q Q-1 ①0000 0011 0 初始值 ②1001 0011 0 A=A-M ③1100 1001 1 右移(第1次循环) ④1110 0100 1 右移(第2次循环) ⑤0101 0100 1 A=A+M ⑥0010 1010 0 右移(第3次循环) ⑦0001 0101 0 右移(第4次循环) 乘法运算结束后,所得结果共8位,A寄存器中是乘积的高位部分,Q寄存器中是乘积的低位部分,即乘积=0010101=(21)(十进制) 例1.38 设被乘数M=0111(7),乘数Q=1101(-3),相乘过程如下: A Q Q-1 0000 1101 0 初始值 1001 1101 0 A=A-M 1100 1110 1 右移(第1次循环) 0011 1110 1 A=A+M 0001 1111 0 右移(第2次循环) 1010 1111 0 A=A-M 1101 0111 1 右移(第3次循环) 1110 1011 1 右移(第4次循环) 乘积=11101011=(-21)(十进制)