Arytmetyka komputerowa

Książka ma charakter zarówno zaawansowanego podręcznika akademickiego, jak i monografii naukowej. Autor przedstawia podstawy teoretyczne oraz zastosowania metod oraz algorytmów stosowanych w arytmetyce komputerowej.

Tematyka książki obejmuje m.in. istotne zagadnienia związane z różnymi systemami liczbowymi, formatami słów liczbowych, arytmetyką stałoprzecinkową i zmiennoprzecinkową, dokładnością realizacji działań arytmetycznych oraz koprocesorami arytmetycznymi. Pokazano również, w jaki sposób są wykonywane działania arytmetyczne w typowym 32-bitowym procesorze, spotykanym w większości współczesnych komputerów osobistych.

Wszystkie omawiane zagadnienia są bogato ilustrowane starannie dobranymi przykładami, uwagami, wnioskami oraz obszernymi komentarzami objaśniającymi. Książka będzie przydatna szerokiemu gronu czytelników interesujących się techniką cyfrową, a w szczególności projektantom i użytkownikom systemów cyfrowych, uczestnikom studiów doktoranckich i podyplomowych, inżynierom oraz studentom takich kierunków jak m.in.: informatyka, mechatronika, teleinformatyka, elektronika i telekomunikacja, automatyka i robotyka.

Spis treści:

1. Przetwarzanie informacji

2. Świat liczb

3. Pozycyjne systemy liczbowe o dodatniej podstawie
3.1. Reprezentacja liczb
3.2. Zasady realizacji działań arytmetycznych
3.3. Wybór podstawy systemu liczbowego
3.4. Konwersja liczb
3.5. Uzupełnienia liczb
3.6. Liczby ze znakiem
3.7. Specyfika systemu trójkowego zrównoważonego

4. Pozycyjne systemy liczbowe o ujemnej podstawie

5. Resztowe systemy liczbowe

6. Format słowa liczbowego w systemach cyfrowych
6.1. Słowo liczbowe
6.2. Format stałoprzecinkowy
6.3. Format zmiennoprzecinkowy
6.4. Wybór formatu słowa liczbowego
6.5. Standaryzacja formatów zmiennoprzecinkowych

7. Dokładność przy realizacji działań arytmetycznych
7.1. Błędy i ich rodzaje
7.2. Metody zaokrąglania wartości liczb
7.3. Specyfika arytmetyki systemów cyfrowych
7.4. Oszacowanie błędów w działaniach arytmetycznych

8. Arytmetyka stałoprzecinkowa
8.1. Dodawanie i odejmowanie
8.2. Mnożenie
8.3. Dzielenie
8.4. Działania na liczbach o wielokrotnej precyzji
8.5. Konwersje dziesiętno-dwójkowe i dwójkowo-dziesiętne

9. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa
9.1. Wprowadzenie
9.2. Dodawanie i odejmowanie
9.3. Mnożenie
9.4. Dzielenie
9.5. Denormalizacja
9.6. Konwersje liczb zmiennoprzecinkowych

10. Konwersje ASCII
10.1. Wprowadzenie
10.2. Konwersja ASCII-D
10.3. Konwersja D-ASCII

11. Koprocesory arytmetyczne
11.1. Wprowadzenie
11.2. Koprocesor 80387
11.3. Przykładowe implementacje arytmetyczne
11.4. Możliwości obliczeniowe układów graficznych
11.5. Biblioteki liczb zmiennoprzecinkowych dużej precyzji