吉新华
(芮城县第一职业学校，山西 芮城 044600)
【摘 要】我校在后示范校建设期间，请来了重庆市教科院职成教研究所副所长谭绍华为全体任课教师作《五环四步教学模式》培训，谭所长严谨勤奋的冶学精神深深打动了每一位教师。五环四四步教学模式的理论依据是能力本位职业教育思想，该思想强调学生职业能力的发展，认为能力包括知识、技能和态度三个要素。能力本位职业教育的教学，强调学生中心、做中学习。五环四步教学模式采取“能力发展动员、能力水平诊断、能力发展训练、能力水平鉴定和能力教学反思”为框架性程序，其中，“能力发展训练”采取“任务、行动、展示和评价”四个步骤展开。现将我的“浮点补码的加/减法运算”的教学设计分享给大家。
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关键词 五环四步教学模式；计算机原理；浮点补码加/减法教学设计
作者简介：吉新华（1975—），山西运城人，本科，讲师，近几年来，连续指导学生参加山西省计算机技能大赛和文明风采大赛，连续获得优秀指导教师称号，在国家级刊物上发表论文5篇。
附件1:
学案
——浮点加减法的运算步骤
前面已讲到,浮点数经常被写成如下的形式：
其中Mx为该浮点数的尾数，一般为绝对值小于1的规格化的二进制小数，机器中多用原码（或补码）形式表示。Ex为该浮点数的阶码，一般为二进制整数，机器中多用原码（或补码）表示，给出的是一个指数的幂，而该指数的底常用2、8或16，我们这里以2为底作例子进行讨论。
浮点加减法的运算步骤
假定有两个浮点数
1 实现X±Y运算,要用如下五步完成
（1）对阶操作，即比较两个浮点数的阶码值的大小。求△E=Ex-Ey。当其不等于零时，首先应使两个数取相同的阶码值。其实现方法是，将原来阶码小的数的尾数右移|△E|位,其阶码值加上|△E|,即每右移一次尾数要使阶码加1，则该浮点数的值不变(但精度变差了)。尾数右移时，对原码形式的尾数，符号位不参加移位,尾数高位补0；对补码形式的尾数，符号位要参加右移并使自己保持不变。为减少误差，保留右移过程中丢掉的一到几位的高位值，供以后舍入操作使用。
（2）实现尾数的加(减)运算，对两个完成对阶后的浮点数执行求和(差)操作。
（3）规格化处理，若得到的结果不满足规格化规则，就必须把它变成规格化的数，对双符号位的补码尾数来说，就必须是001××…×或110××…×的形式。这里的规格化处理规则是：
?誗当结果尾数的两个符号位的值不同时，表明尾数运算结果溢出。此时应使结果尾数右移一位，并使阶码的值加1，这称为向右规格化，简称右规。
?誗当尾数的运算结果不溢出，但最高数值位与符号位同值，表明不满足规格化规则，此时应重复地使尾数左移、阶减减1，直到出现在最高数值位上的值与符号位的值不同为止，这是向左规格化的操作，简称左规。
（4）舍入操作。在执行对阶或右规操作时，会使尾数低位上的一位或多位的数值被移掉，使数值的精度受到影响，可以把移掉的几个高位的值保存起来供舍入使用。舍入的总的原则是要有舍有入，而且尽量使舍和入的机会均等，以防止误差积累。常用的办法有“0”舍“1”入法，即移掉的最高位为1时则在尾数末位加1；为0时则舍去移掉的数值。这样做可能又使尾数溢出，此时就要再做一次右规。另一种方法“置1”法，即右移时，丢掉移出的原低位上的值，并把结果的最低位置成1。该方案同样有使结果尾数变大或变小两种可能。即舍入前尾数最低位已为0，使其变1，对正数而言，其值变大，等于最低位入了个1。若尾数最低位已为1，则再对其置1无实际效用，等于舍掉了丢失的尾数低位值。
（5）判结果的正确性，即检查阶码是否溢出。浮点数的溢出是以其阶码溢出表现出来的。在加减运算真正结束前，要检查是否产生了溢出，若阶码正常，加(减)运算正常结束；若阶码下溢，要置运算结果为浮点形式的机器零，若上溢，则置溢出标志。
2 看一个浮点数加法运算的实例
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参考文献
［１］薛胜军．计算机组成原理[M]．武汉理工大学出版社．
［２］薛胜军．计算机组成原理学习指导与实验[M]．华中科技大学出版社．
［责任编辑：刘展］