计算机组成原理：浮点数表示及运算课件2

计算机组成原理：浮点数表示及运算16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。18、福不虚至，祸不易来。19、久在樊笼里，复得返自然。20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。计算机组成原理：浮点数表示及运算计算机组成原理：浮点数表示及运算16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。18、福不虚至，祸不易来。19、久在樊笼里，复得返自然。20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。计机组成原理浮点数表示及运算计算机组成原理、浮点数的表示9×10.9×10-22×1033=0.2×1034任意一个十进制数N可以写成N=10E.×M(十进制表示)计算机中一个任意进制数N可以写成N=R×m=2×M=26×(±m)m:尾数,是一个纯小数e:浮点的指数,是一个整数R:基数,对于二进计数值的机器是一个常数,一般规定R为2,8或16阶符阶值尾符尾数值计算机组成原理中职学校的人才培养目标主要是以就业为导向、以能力为本位，为经济社会培养有知识、懂技能、具有较高职业素养的技能型人才。目前，很多中职学校电工专业的教学模式沿用普通教育的“满堂灌”或者先理论、后实习的模式，培养出来的学生不能很快适应企业岗位需求。笔者从专业氛围、教学方法、实训教学等几方面对中职学校电工专业的教学模式进行了探讨。一、营造浓厚的专业氛围1.开设专业认知课程在新生入学教育期间，学校开设专业认知课程。通过参观相关企业、实训室认知、专业知识讲座等，使学生对电工专业形成直观的认识，明确学习目标，在教师的指导下完成职业生涯规划。学校还可以请优秀毕业生开设讲座，激励学生?W习专业知识、掌握专业技能，调动一切积极因素，激发学生的学习动力。2.创设工作情境在课堂教学中，教师根据内容创设相应的工作情境，安排工作流程，分配岗位角色，创设情境问题，发挥学生的主动性，引导学生主动思考、探究，逐步激发学生的内在学习动机，提高学生学习的积极性。在教授专业知识的同时，培养学生的岗位职责意识和职业素养，有效衔接学校所学知识与岗位所需。二、改革教学方法1.利用多媒体教学，丰富教学资源中职学生的理论基础比较薄弱，缺乏学习耐心。教师在上课时要避免大篇幅的理论讲解，改革传统的“填鸭式”教学，创新教学方法，丰富教学资源，积累专业素材。例如在讲解安全用电时，可以利用多媒体播放一些由于违反操作规程造成的设备损坏，甚至出现人身伤亡的案例。教师根据案例向学生强调要遵守电工安全操作规程，掌握扎实的电工知识。2.营造民主、活泼的学习氛围针对中职学生活泼好动的特点，教师在课堂上应采用多种教学方法，例如演示法、设疑法、对比法等，增设师生互动环节，尊重学生的个性，让学生感受到教师的关注，营造出和谐、民主、活泼的学习氛围，充分发展学生的创新能力。对于学生的“捣蛋”行为，教师不要一味地呵斥制止，要学会循循善诱。例如在电力拖动课程中，有的学生会“故意”拆坏熔断器、接触器、时间继电器等，教师要把这类行为看作学生对元器件结构的好奇，因材施教，循序渐进，利用学生的兴趣，激发学生的创新欲望。三、重视实训教学1.开展理实一体化教学实训教学是提高学生电工技能的重要环节，更是培养学生职业素养的重要途径。开展理实一体化教学，让学生在实训室一边学习理论知识，一边亲自动手实践操作，解决了理论和实践脱节的问题。在实践环节，理论知识以够用为主，学生以小组合作的形式自主学习，教师巡回指导，发现问题及时纠正，培养学生主动学习、自主探究的能力。2.建设与完善实训室设置合理统一、规划完善的实训室，开设电工电子基础实训室、电机控制线路实训室、PLC实训室、自动化实训室等。实训室内要包含书籍查阅区、上网查询区、上课区、讨论区、实训设备区、物料库等，方便开展项目教学。3.开展课外兴趣小组中职教育是在实践中培养学生的专业技能，开展课外兴趣小组，有利于学生对理论知识进行更深层次的探究，提高解决实际问题的能力。学校开放实训室，提供必要的设备及材料，教师给予必要的技术支持，引导学生发现问题、解决问题。四、改革评价制度中职教育在培养学生专业技能的同时，还要培养学生的综合素质。在电工专业教学中，无论是理论学习还是实践环节，教师都应穿插素质教育。例如在电力拖动实践教学中，要求学生在实训前穿工作服、戴安全帽；实训过程中，要求学生节约用线；实训结束后，要求学生整理工作台。这些日常实习习惯都要记入学生的评价考核中，培养学生文明生产、节约用料的意识。改革传统的评价模式，在学生的学习过程中实施动态考核和综合考核评价制度，将学生每次实训任务的完成情况和日常表现都记入学生的平时考核中，综合考核学生的日常表现和专业学习成绩，重视学生的个性发展，激励学生发挥优势和长处，挖掘学生的潜能。总之，创新电工专业教学模式是培养现代电工专业人才的重要手段，更是职业教育的要求。改革教学方法，营造浓厚的专业学习氛围，开展理实一体化教学，创新教学模式，培养具有良好职业素养的技能型人才势在必行。初三学生刚学习化学时，出于对新知识的兴趣和受到“热闹”的化学实验的吸引，一般学习热情高涨，这种热情可持续至第二单元，并保持良好的学习成绩。但自接触原子和分子、原子结构和化合价等抽象概念后，很多学生会出现学习困难――难以准确清晰地把握各种概念，不能综合运用各概念解题。因此，分析初中生化学学习障碍的成因，寻求有效的跨越学习思维障碍的解决之道，成为初中化学教学的首要任务。一、化学思维障碍的主要表现形式及分析1.在化学概念学习中，某些学生容易一成不变地迁移其他学科的思维方式到化学学习上，片面认为只要理解化学知识就行了，而忽视对具体物质的组成、性质、结构以及变化的本质的认识；有些学生依赖于以死记硬背为特征的知识点的积累，不会联系对比，不善于归纳，对于概念间的相互关系认识较含糊，知识点没有连成链、形成网，因而不能形成良好的化学认知结构。3.囿于思维定式的影响，习惯从某一角度，用同种思维模式思考问题，缺乏灵活性、变通性及发散性，遇到稍复杂的问题就束手无策。如，CO2通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，学生都知道，但是让学生证明CO2与氢氧化钠溶液也能反应时，因为两者反应无明显现象，学生就毫无头绪了。4.思维肤浅空泛，只从物质表象上、形式上思考问题，缺乏想象力，不能透过现象抓住本质和规律进行抽象的逻辑思维。二、克服思维障碍的对策1.帮助和引导学生进行知识梳理，构建合理的知识网络要求学生对应会的和应掌握的知识或技能一定要及时掌握，做到：（1）准确把握概念、原理、定义和重要事实；在教学中，对于概念、定义等，我们必须引导学生学会剖析。（2）对比知识点间的区别和联系，如分子和原子、混合物和纯净物、单质和化合物等，都可进行列表分析。（3）将知识结构化、整体化、系统化，系统化知识才是真正的知识。引导学生从宏观、微观两方面认识问题，抓规律、记特殊，学会对知识概括归纳，构建知识块、知识链，知识网。如，在学习混合物、纯净物、单质、化合物和氧化物后，我们需要将物质的分类体系系统化，这样，对物质的分类就有一个整体化的认识。2.诱导思维，激励思维，启发思维（1）多方设疑诱导思维。思维源于疑惑，疑则思，思则进。因此教师要潜心研究教材，精心设疑，围绕相关教学目标设计由表及里，由此及彼，由浅入深，层层推进的问题链，使学生的思维从表象到本质向纵深发展。（2）巧用实验激活思维，化学实验以其丰富的实验现象吸引着学生的注意力，刺激他们的感官，使其精神振奋、思维活跃。这时易形成表面的活跃，而忽视对本质的认识，使思维流于肤浅，故这时若我们根据实验现象适时点拨，就能把学生的思维引向深入。（3）解题过程启发思维，思维能力是基础知识、智力以及解题技能三者构成的有机整体。当学生因某些原因不能判别当前内容与已有经验的关系时，教师若能在学生已知与未知之间架起适当的“认知桥梁”，唤起学生认知结构中的有关信息，与当前情景相联系，问题就可顺利解决。如，讲完一题后，对题目进行变化：增减已知条件、转变提问角度、提升问题难度、改变化学反应过程，启发学生积极思考，鼓励学生提出不同看法，也许会将思维引向更深层次，起到一题多练、一练多得、触类旁通的作用。（4）熟悉、掌握科学的思维方法，不断优化思维品质。思维品质直接影响知识的学习和掌握。我们要教会学生常用的思维方法和技巧，使他们养成勤思、善思、深思的良好习惯，进而促进思维品质的优化。①灵活迁移应用是认知的最终目的。如何达到会用呢？这就要学会迁移。教师应引导学生从不同角度考查所学知识，用已掌握的知识，深入浅出地解释新知识，尽量多地设计新的应用情境，让学生能在这些情境之中充分应用刚学到的知识，知识才能在迁移过程中得到强化。如，NaOH与SO2能否发生反应，课本中并没有这个反应，但通过思考，便能迅速迁移到反应可以发生的依据：都是非金属氧化物，所以，二氧化硫也能与碱发生反应。②注意发散性思维的培养。通过对于习题条件的改变，培养思维的变通性；通过一题多变、一题多解的训练，培养思维的广阔性；通过改变设问来探究结论的变化，培养思维的流畅性。如何消除学生思维障碍，提高其思维品质，是摆在每位化学教育工作者面前的一个长久课题，我们作为化学教师应该认真地深入研究和探索，在教学实践中不断优化消除学生化学思维障碍的途径和方法。计机组成原理浮点数表示及运算计算机组成原理、浮点数的表示9×10.9×10-22×1033=0.2×1034任意一个十进制数N可以写成N=10E.×M(十进制表示)计算机中一个任意进制数N可以写成N=R×m=2×M=26×(±m)m:尾数,是一个纯小数e:浮点的指数,是一个整数R:基数,对于二进计数值的机器是一个常数,一般规定R为2,8或16阶符阶值尾符尾数值计算机组成原理个机器浮点数由阶码和尾数及其符号位组成尾数:用定点小数表示,给出有效数字的位数,决定了浮点数的表示精度阶码:用定点整数形式表示,指明小数点在数据中的位置,决定了浮点数的表示范围浮点数的表示范围负下溢正下溢负上溢!↓正上溢负数正数最小负数最大负数最小正数最大正数N|→∞产生正上溢或者负上溢N|→0产生正下溢或者负下溢计算机组成原理机器字长一定时,阶码越长,表示范围越大,精度越低浮点数表示范围比定点数大,精度高8位定点小数可表示的范围0.0000001--0.11111111/128--127/128设阶码2位,尾数4位可表示21800001--21*0.11110.0000001111.1设阶码3位,尾数3位可表示21*0.0012111*01110.0000000001---1110000计算机组成原理二、浮点数规格化浮点数是数学中实数的子集合,由一个纯小数乘上一个指值来组成。个浮点数有不同的表示:0.05×100.005×102:50×10-2为提高数据的表示精度,需做规格化处理。在计算机内,其纯小数部分被称为浮点数的尾数,对非0值的浮点数,要求尾数的绝对值必须>=1/2,即尾数域的最高有效位应为1,称满足这种表示要求的浮点数为规格化表示0.1000101010把不满足这一表示要求的尾数,变成满足这一要求的尾数的操作过程,叫作浮点数的规格化处理,通过尾数移位和修改阶码实现。计算机组成原理规格化目的:为了提高数据的表示精度为了数据表示的唯一性尾数为R进制的规格化绝对值大于或等于1/R二进制原码的规格化数的表现形式:正数0.1XXXXXX负数1.1xx补码尾数的规格化的表现形式:尾数的最高位与符号位相反正数0.1XXXXXX负数10xXXx计算机组成原理例:对数据1230作规格化浮点数的编码,假定1位符号位,基数为2,阶码5位,采用移码,尾数10位,采用补码解:1230=1110112-0.11101100×270.111100180.11101101011101111011000=BBDo计算机组成原理、浮点数的标准格式IEEE754为便于软件移植,使用IEE(电气和电子工程师协会)标准IEE754标准:尾数用原码;阶码用“移码”;基为2。3130232232位sEM63625251064位ES尾数符号,O正1负;M尾数,纯小数表示,小数点放在尾数域的最前面。采用原码表示。E—阶码,采用“移码”表示(移码可表示阶符)阶符釆用隐含方式,即采用移码方法来表示正负指数。计算机组成原理规格化浮点数的真值3130232232位浮点数格式SEM个规格化的32位浮点数x的真值为:x=(-1)×(1.M×2B-127e=E-127一个规格化的64位浮点数x的真值为:x=(-1)×(.M×2E-1023这里e是