Рефераты. Выполнение арифметических операций в АЛУ

Проверка мантисс делимого и делителя. Необходимо определить разность мантиссы делителя и мантиссы делимого. Для этого просуммируем мантиссу делимого в прямом коде (РгB) с мантиссой делителя в дополнительном коде (РгA). После сложения РгA и РгB на выходе сумматора См[8¸17] формируется разность мантисс делимого и делителя (см. рис. 4.12).


разряды

[0]

[1¸7]

[8¸17]

комментарий

РгB

0

0000000

1100010000

В РгB[8¸17] мантисса делимого в прямом коде

РгA

1

1111111

0100110100

В РгA[8¸17] мантисса делителя в дополнительном коде

См.

0

0000000

0001000100

В См[8¸17] разность мантисс

mx - my

Рис. 4.12. Вычисление разности мантисс делимого и делителя


 


Так как полученная разность положительна (нулевой разряд сумматора См равен 0), то это значит, что мантисса делимого больше мантиссы делителя. Следовательно, необходимо денормализовать делимое на 1 разряд вправо, то есть сдвинуть мантиссу делимого на 1 разряд вправо. При этом необходимо увеличить на 1 смещённый порядок частного, находящийся в Сч1 (Сч1:=Сч1+1, т.е. смещённый порядок частного в двоичном виде pz.см = 1000010).

Деление мантисс. Деление мантисс оформим в виде таблицы с указанием номеров блоков, использующихся в алгоритме (см. табл. 4.3).

Так как в данном алгоритме деления мантисс мантисса частного mz получается меньше 1, то её можно записать в виде числа с запятой перед старшим разрядом. То есть mz = 0,1000110000b. Смещённый порядок частного, находящийся в разрядах Сч1[1¸7], в двоичном виде pz.см = 1000010 (несмещённый порядок частного в десятичном виде pz = 2).


В полулогарифмической форме можно записать:

Z = = 0,1000110000 ´ 22 = 10,00110000b,

где S = 2 – основание характеристики для двоичной системы счисления.

Формирование окончательного результата. Проведём анализ триггера переполнения Тг1. Так как Тг1=0, то переполнения порядков нет. Далее анализируем значения триггеров знака ТгЗн1 и ТгЗн2. Так как делимое и делитель имеют одинаковые знаки (оба триггера установлены в 0), то частное число положительное (знаковый разряд частного равен 0). Таким образом, частное выглядит так, как показано на рис. 4.13.


Веса разрядов

26

25

24

23

22

21

20

21

20

2-1

2-2

2-3

2-4

2-5

2-6

2-7

2-8

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

знак

смещенный порядок

мантисса

Рис. 4.13. Частное Z = 2,1875 в формате числа с плавающей запятой


 


Учитывая веса разрядов мантиссы, преобразуем частное в двоичном виде к десятичному виду:

Z = 1 ´ 21 + 0 ´ 20 + 0 ´ 2-1 + 0 ´ 2-2 + 1 ´ 2-3 + 1 ´ 2-4 + 0 ´ 2-5 +
+ 0 ´ 2-6 + 0 ´ 2-7 + 0 ´ 2-8 = 2,1875.

 

Таблица 4.3. Деление мантисс делимого и делителя

Блок

Частное

Частичный остаток

1

2

3

 


зн. порядок мантисса

13


0 0000000 0110001000

19


+

 
0 0000000 1100010000

1 1111111 0100110100

18


22

1

0 0000000 0001000100

19


+

 
0 0000000 0010001000

1 1111111 0100110100

18


21

10

1 1111111 0110111100

19


+

 
1 1111110 1101111000

0 0000000 1011001100

17


21

100

1 1111111 1001000100

19


+

 
1 1111111 0010001000

0 0000000 1011001100

17


21

1000

1 1111111 1101010100

19


1 1111111 1010101000

0 0000000 1011001100

17


22

10001

0 0000000 0101110100

19


0 0000000 1011101000

1 1111111 0100110100

18


22

100011

0 0000000 0000011100

19


0 0000000 0000111000

1 1111111 0100110100

18


21

1000110

1 1111111 0101101100

19


1 1111110 1011011000

0 0000000 1011001100

17


21

10001100

1 1111111 0110100100

19


1 1111110 1101001000

0 0000000 1011001100

17


21

100011000

1 1111111 1000010100

19


1 1111111 0000101000

0 0000000 1011001100

17


21

1000110000

1 1111111 1011110100


Примечание:


Делимое X = 24,5 Рг2 = 0 0000000 0110001000 – в прямом коде

Делитель Y = 11,2 РгА = 0 0000000 1011001100 – в прямом коде

РгА = 1 1111111 0100110100 – в дополнит. коде


После этапа приёма операндов в Рг2 будет находиться делимое, а в РгА - делитель, считываемый из Рг1 либо в прямом коде (для сложения делителя с частичным остатком), либо в дополнительном коде (для вычитания делителя из частичного остатка).








Список литературы


1.      Дроздов Е. А. и др. Многопрограммные цифровые вычислительные машины. Под ред. проф. А. П. Пятибратова. М., Воениздат, 1974.


2.      Жирков В. Ф., Хартов В. Я. Исследование функциональных узлов ЭВМ. М.: МВТУ. – 1985.


3.      Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергия, 1979. – 528 с., ил.

4.      Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 552 с., ил.


5.      Майоров С. А., Новиков Г. И. Структура электронных вычислительных машин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 384 с., ил.


6.      Угрюмов Е. П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учебное пособие для спец. ЭВМ вузов. М.: Высшая школа. – 1986.









Содержание


Глава 1. Форма представления чисел в ЭВМ…………………….3

1.1. Представление числа в форме

с фиксированной запятой………………………….3

1.2. Представление числа в форме

с плавающей запятой……………………………….6

Глава 2. Арифметико-логические устройства………………….13

2.1. Классификация АЛУ………………………………13

Глава 3. АЛУ для чисел с фиксированной запятой……………..15

3.1. АЛУ для сложения и вычитания

чисел с фиксированной запятой……….……...17

3.2. АЛУ для умножения чисел

с фиксированной запятой……………………...21

3.3. АЛУ для деления чисел

с фиксированной запятой……………………...30

3.4. Алгоритм ускоренного умножения

чисел с фиксированной запятой……………...42

Глава 4. АЛУ для чисел с плавающей запятой ……………49

Структурная схема

многофункционального АЛУ …………………….49

4.1. Алгоритм сложения и вычитания

чисел с плавающей запятой…………………..52

4.2. Алгоритм умножения чисел

с плавающей запятой………………………….62

4.3. Алгоритм деления чисел

с плавающей запятой………………………....74

Список литературы………………………………..88

Практическое пособие

 

 

 

Базарова С. Б-М.,

Чемерисюк А. С.,

Тулохонов Э. А.,

Гомбоев Е. Ш.

 

 

Выполнение арифметических операций в АЛУ

 

 



Редактор Белоплотов А. Е.










Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.