Навигация
Особливості виконання основних арифметичних операцій в ЕОМ
24723
знака
4
таблицы
0
изображений
Реферат на тему:
«Особливості виконання основних арифметичних операцій в ЕОМ»
1.1 Особливості виконання основних арифметичних операцій в ЕОМ
1.1.1 Операція алгебраїчного додавання
Додавання чисел з фіксованою комою у цифрових обчислювальних машинах може виконуватися в одному з машинних кодів: прямому, оберненому або доповняльному. Суму також отримаємо в одному з цих кодів. При реалізації операції додавання знаковий розряд й інформаційна частина числа розглядаються як єдине ціле, в результаті чого з від‘ємними числами машина оперує як і з додатніми. Головна перевага такого методу полягає в тому, що правильний знак суми отримується автоматично в процесі додавання знакових цифр операндів і цифри переносу з сусіднього молодшого розряду. У випадку виникнення одиниці переносу зі знакового розряду суми її потрібно відкинути при додаванні в доповняльному коді і додати до молодшого інформаційного розряду суми при додаванні в оберненому коді (тобто виконати циклічний перенос одиниці переповнення).
Для виявлення переповнення розрядної сітки при додаванні вводиться допоміжний розряд у знакову частину зображення числа, що називають розрядом переповнення. Таке подання числа називається модифікованим кодом.
Знакова частина позитивного числа містить цифри 00, а від’ємного 11. Ознакою переповнення розрядної сітки є наявність у знаковій частині цифр 01 або 10.
Додавання у прямому коді виконується тільки над числами одного знаку. Числа з різними знаками підсумовують в оберненому або доповняльному коді.
Машинна операція додавання чисел з плаваючою комою здійснюється в шість наступних етапів:
· вирівнюються порядки доданків: менший порядок збільшується до більшого, а мантиса числа зсувається вправо на відповідну кількість розрядів;
· виконується перетворення мантис доданків в один з модифікованих кодів (обернений чи доповняльний);
· мантиси доданків додаються;
· у разі необхідності мантиса суми переводиться в прямий код;
· виконується нормалізація суми;
· виконується корекція порядку результату.
Число вважається нормалізованим, якщо старший інформаційний розряд дорівнює одиниці. Також слід зауважити, що додавання мантис здійснюється в оберненому або доповняльному кодах. Якщо мантиса результату додавання нормалізована, то до цього результату приписуємо порядок будь-якого з операндів. В протилежному випадку відбувається нормалізація числа. В процесі виконання операції додавання можеливе порушення нормалізації справа та зліва. Ознакою порушення нормалізації числа справа є наявність різних цифр у знакових розрядах. У цьому випадку необхідно зсунути число вправо на один розряд. А ознака порушення нормалізації числа зліва – це присутність однакових цифр в розряді переповнення і в старшому розряді цифрової частини. Він показує на необхідність зсуву числа вліво на один розряд.
Кожний зсув мантиси вліво при нормалізації веде до зменшення порядку результату додавання на одиницю. А кожний зсув мантиси вправо – до збільшення. Таким чином відбувається корекція порядку.
1.1.2 Операція множення
Найпростіше множення виконується у прямому коді. У разі представлення чисел з фіксованою комою воно реалізується у два етапи. На першому етапі визначається знак добутку шляхом додавання за модулем два цифр знакових розрядів співмножників (табл. 1). На другому етапі здійснюється множення модулів співмножників, потім, у разі потреби, округлення модуля добутку, після чого до модуля результату дописується його знак, що визначений на першому етапі.
Таблиця 1 - Правила визначення знаку добутку
| Обчислення вручну | Обчислення в машині |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В залежності від способу формування суми часткових добутків розрізняють чотири основних методи виконання множення та відповідно чотири структури АЛП для цієї операції.
Метод 1. Множення, починаючи з молодших розрядів множника, з зсувом часткових добутків вправо при нерухомому множеному. Послідовність дій в кожному циклі виконання множення визначаються молодшим розрядом регістра множника, куди послідовно одна за одною надходять цифри множника. Оскільки по мірі зсуву множника вправо старші розряди регістра множника звільняються, він може бути використаний для збереження молодших розрядів добутку, що надходять з молодшого розряду суматора часткових добутків по мірі виконання множення.
Метод 2. Множення, починаючи з молодших розрядів множника при зсуві множеного вліво та нерухомій сумі часткових добутків. Послідовність дій визначається, як і в першому варіанті, молодшим розрядом регістра множника. При цьому методі регістр множеного та суматор часткових добутків повинні мати подвійну довжину.
Метод 3. Множення, починаючи зі старших розрядів множника, при зсуві суми часткових добутків вліво та нерухомому множеному. Послідовність дій виконання множення визначається старшим розрядом регістра множника. Даний метод потребує додаткового в порівнянні з першим методом обладнання. Множення починається з молодших розрядів і множене зсувається вліво на один розряд в кожному такті.
Метод 4. Множення, починаючи зі старших розрядів множника, при зсуві вправо множеного та нерухомій сумі часткових добутків. Послідовність дій на кожному кроці множення визначається старшим розрядом регістра множника.
Операцію множення найпростіше виконувати в прямих кодах чисел. Разом з тим, застосування обернених та доповняльних кодів дозволяє істотно спростити операцію алгебричного додавання. Проте використання такої форми представлення чисел має певні особливості:
Похожие работы
... на відповідну кількість одиниць. Показова форма подання чисел має і свої вади, основною з яких є порівняно висока складність виконання арифметичних операцій, а отже, і більша вимогливість до ресурсів обчислювального пристрою. Це обмежує її застосування, наприклад, у спеціалізованих радіотехнічних обчислювальних пристроях, у системах управління технологічними процесами та обробки вимірювальної і ...
... в одному розряді перетворюється в 1, а в другому розряді 1 в 0). 2.4 Управляючий автомат(Каган стр.241 - 243) Будь-який цифровий пристрій складається з двох частин – операційного та управляючого блоків. Операційний блок характеризується сукупністю визначених в ньому мікрооперацій, кожна з яких являє собою деякий виконуваний в даному операційному блоці елементарний акт передачі або перетворення і ...
... , звитих в плоскі спіралі. Кінці спіралей приварені до трьох роздаючих і до трьох колекторних труб. 2. Призначення, склад, технічні характеристики системи автоматичного регулювання 2.1 Призначення системи автоматичного регулювання Система автоматичного регулювання (САР) турбіни виконується електрогідравлічною і структурно складається з електричної і гідравлічної частин, робота яких взає ...
... вам найбільше? - То чи сподобався вам сьогоднішній урок і чим? Вже дзвінок нам дав сигнал, Для перерви час настав, Тож не буду вас тримати, Біжіть швидше відпочивати. VI. Домашнє завдання. Урок № 2 Тема. Обчислювальні прилади. Мета. Донести до дітей інформацію, як появились перші обчислювальні прилади, зокрема машина «Паскаліна», хто її створив; навчити грати гру лабіринт, а також ...
0 комментариев