李长久

摘 要：简要介绍了Android平台的设计和基于IEEE754标准的浮点数运算应用的实现。在不同的计算环境中，浮点数的表示和运算都有其对应的标准、运算执行步骤和相关使用算法。对于浮点数的表示和相关运算，IEEE754标准是计算机业界公认的标准，而浮点数运算在计算环境中的执行原理和相关算法是计算机组成原理课程的重要组成部分。通过解读IEEE754标准，学习、掌握浮点数在计算环境中的执行原理和相关机器码运算算法，可为课题所要设计和实现的浮点数运算应用提供有利的理论依据。

关键词：浮点数运算；IEEE754标准；Android；应用程序

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.046

浮点数运算教学是在计算机组成原理课程中进行的，主要学习的是计算机组成原理和公认的关于浮点算术表示的标准。目前，还没有真正应用于浮点数运算教学，并且利用宽带无线移动通信技术的便利，在移动终端上开发的浮点数运算的应用。因此，如果能在移动终端中开发一款计算机原理浮点数运算辅助程序，那么，就能够为浮点数运算的教学提供必要的帮助。

1 引用关键技术

Android系统是以Linux为基础的操作系统，原来仅用于移动通讯设备上。2007年，Google与硬件制造商、软件开发商和电信运营商组成了手持设备联盟，共同开发了Android系统，使其成功介入并迅速占领了智能型手机市场。

计算机底层是以二进制0，1来存储和表示数据信息的。其中，浮点数的运算也是如此。浮点数以一般的格式和IEEE754标准2种格式存在，用来表示小数点位置可浮动的数据，定点数则以固定的某个位置存在，一般分为整数部分和小数部分。

2 应用设计

Android平台浮点数运算应用系统是计算机组成原理教程的辅助程序。该应用程序主要帮助用户教学、学习、理解基于IEEE754标准的浮点数值在计算环境中的表示（仅实现单精度和双精度2种浮点数表示格式），并进行加减乘除法运算的执行过程。因此，该应用程序的主要功能是实现浮点数、基于IEEE754标准规定的2种基本格式，在计算环境中表示，并显示加法、减法、乘法和除法的操作执行全过程。

2.1 二进制数值显示

用户在输入十进制操作数值后，系统将十进制操作数值转化为已选择的IEEE754标准规定的二进制浮点数格式的二进制数值，并将该二进制数值输出显示。

2.2 加减乘除的操作

这4种运算实现了用户输入操作数值。在选择相应的运算操作后，将该运算操作在计算环境中执行的过程输出显示给用户。

2.3 格式选择

该功能所能选择的格式仅包含IEEE754标准所规定的浮点数格式中的2种基本二进制格式，即单精度型格式和双精度型格式。

2.4 帮助

这个功能提供该应用程序的相关操作说明和IEEE754标准的相关信息。

2.5 打电话、发送邮件和打开网页

在此应用程序中，用户可以单击电话号码实现通话，也可以选择邮箱发送邮件，单击相关网址浏览网页。

3 功能实现

3.1 正则表示筛选十进制浮点数值的输入

用户需要输入2个十进制浮点数来进行其他运算。在输入浮点数的过程中，使用了正则表达式筛选输入值是否符合浮点数的形式。

3.2 改写源码实现列表功能

在此，需要使用列表控件展示开发者和指导教师的相关信息。其实，有一些信息提供的是一个网址的链接或是电话的拨号连接，因此，列表的每一行中不是只有一个文本控件，而是多个。Android提供的用于提供数据绑定列表的适配器只处理每一行只有一个文本控件的情况，所以，需要修改源码来实现所需功能。

3.3 更换应用背景

在Float Point Activity表示的界面上，用户可以左、右快速滑动屏幕更换界面背景，并且图片以循环的方式存储。

3.4 运算操作功能的实现

在Float Point Activity类中获取2个操作数后，根据用户选择的操作按钮在其按钮监听中调用相关的操作类执行操作。每一种浮点数运算操作都要按照浮点数在计算环境中的执行原理和相关使用算法执行。

3.5 其他功能

在该应用中，还涉及到了打开网址、打电话等功能。

4 应用友好性

应用的友好性主要体现在用户可使用的操作是否简单、便捷，程序的响应是否及时有效，错误操作是否得到有效的纠正，应用展现给用户的视觉效果是否良好等方面。在开发该应用的过程中，要考虑以下几方面的因素：①在执行加减乘除法运算时，要多次修改表示二进制浮点数的字符串。因此，对于可能进行多次修改操作的字符串，在编码时，用StringBuffer类型记录，而非String类型。②对于用户可执行的操作，它们是要在有限步之内完成的。如果用户只需要单击“关于”菜单，就可以查看该应用开发作者的基本信息。此时，单击相应的联系方式就可以发送邮件。如果用户要执行浮点数运算，那么，只需输入操作数，程序就会实现进制的转换，用户就可以实时查看其输入的操作数转换二进制的结果，而不需要用户再选择完成相应的进制转换等。③在开发用户可以看到的界面时，要尽量使其美观、简洁，去掉或隐藏界面上多余的信息。④提示。用户在进行错误的操作时，应用都会给予相关的友好提示。

5 结束语

计算机组成原理浮点数运算是计算环境中数据表示和进行运算的重要组成部分。借助移动互联网的优势在移动终端上开发出相应的辅助教学程序，这对计算机组成原理浮点数运算的教学有很大的帮助。基于此，本文主要阐述了开发基于Android平台计算机组成原理浮点数运算辅助程序应该学习、了解、掌握的相关知识，同时，还指出了该应用系统的主要功能、系统设计和系统设计优化，大体介绍了应用实现和用户体验等相关内容。

参考文献

[1]王爱英.计算机组成与结构[M].第4版.北京：清华大学出版社，2007.

〔编辑：白洁〕

Application of Floating Point Operation in Android Platform

Li Changjiu

Abstract： This paper briefly introduces the design of the Android platform and the implementation of floating point number operation based on IEEE754 standard. In different computing environments， the representation and operation of float point have their corresponding standard， operation steps and related algorithms. The IEEE754 standard is a recognized standard for the computer industry， and the implementation principle and correlation algorithm of the float point operation in the computing environment is an important part of the computer. By reading the IEEE754 standard， learning and mastering the implementation principle of the floating point number in the computing environment and the related machine code operation algorithm can provide a favorable theoretical basis for the design and Realization of the floating point number operation.

Key words： floating point operation； IEEE754； Android； application

文章编号：2095-6835（2015）19-0047-02