Файл: Корнейчук В.И. Арифметические устройства ЭЦВМ учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 0
2. Построить БМУ для БУ,работающего по методу заготов ки чисел,кратных множимому при <* = 4.
3. Построить комбинационные схемы,реализующие таблицы произведений и переносов при условии,что десятичные цифры представлены: а/ двоично-десятичным кодом с веса ми 8,4,2,1; б/ кодом с избытком 3.
4. Разработать цепи выдачи обратного кода с регистра при условии а/ и б/ из задачи 3.
fin Si SZ MDPl |
R |
|
-k -49*0 BK2r |
1 |
|
-3 -49*3 |
BKZMXl 2 |
|
-2 -9 -9 |
BKI.BKI 2 |
|
-/ -9*0 |
BKI,- |
V. |
0 *0*0 |
- |
О |
1 *9 * 0 |
алѵ - |
/ |
2*9*9 8Ki.&xi &
3*49*9 вк2,ва &
4*49*0 BKZ,- ! J1 149*3 BKB.Sxi 2
Рис. 3.9-3
|
ВініЗBL*ty |
|
К зі |
ач |
|
о |
о |
/ |
! |
2, |
3 |
2 |
Ч |
S |
3 |
6 |
? |
Ч |
8 |
9 |
S |
О |
і |
6 |
2 |
3 |
7 |
Ч |
д' |
8 |
6 |
7 |
9 & |
3 |
Рис. 3.9-Ч
ак
Is, 18а| РУ Iflnh
I КС
|
|
BM.У |
|
SJ |
УЙп |
cc |
|
|
t.ltulU |
||
|
|
К с |
|
|
вк |
ПС |
|
Р Z. |
Р Х |
||
ПК.пС |
|||
|
|
||
Рос. 3.9-7 |
|
1 |
£ |
г I ♦ а |
£ |
7 |
i . I |
1 |
|
|
|||
7 |
Оо о о ОиОo_о a |
[7 О 1 Z 3 9 □ 6 7 8 9
*3 2 4_6 a
в.\6 о 3 6 3 a S 1 4 IE \Цо 4 я a 3 a 4 A 2_£2 о a 4 б
£ 1о £ о 3 a a 0 £ О£ |
|||||
6 g 6 2 8 |
|
6 a 2 |
|||
7□ист |
ГГ и |
|
9 |
£ ji |
|
|
ä a 2 |
</ £ |
|||
8 |
|
1 иu |
6 |
||
910\9\8\Г\6 a S' 3 |
T У |
||||
Рис. 3.9-3 |
|
1
— Ійа 2ІЗ|ѴЫ£І?|ВІ9 ИИи ИИИИИИЕІБ
а и |
и ѳ и а и в и и и |
||
в о |
и О 0 0 |
£ / / о |
|
8 Жо и Б о 1 |
/ t 2 a |
|
|
і 4 о Е о / / 2 a 2 3 3 |
|||
5 о Е / г 2. 1 3 3 </ 1 |
|||
6 о Е D / 0 3 3 V 7 |
1 |
||
то |
/ a I 3 4 7 ? |
6 |
Го Е / a 3 7 4 3 6 ?
1о н 7ІІ □ п ь 6 7Ш
Рис. 3.9-6 ,
Йп
П D
- 58 -
4.Ш0Ю1 ДЛЯ ЯВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ
4.1ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ В ПРЯМЫХ
КОДАХ |
Ш Л 2 6 ] |
|
Операция деления чисел в программах встречается до |
||
вольно |
редко / |
= 0,02/, однако реализация ее по |
подпрограмме потребовало бы значительных затрат време ни. Поэтому в большинстве современных ЦВМ эта операция реализуется схемно.т.е. имеется специальный блок,осу ществляющий деление чисел. Известно два основных алго ритма выполнения деления чисел,а именно:деление с вос становлением и без восстанопления остатка. Реализация как первого,так и второго алгоритма требует примерно одинаковых аппаратурных затрат,однако при делении по первому алгоритму требуется больше операций сложения и вычитания. Поэтому в ЦВМ используется,как правило,деле
ние |
без восстановления остатка. При этом знаковые раз |
||||||||
ряды и цифры мантисс |
обрабатываются отдельно. Знак ре |
||||||||
зультата определяется путем суммирования по модулю 2 |
|||||||||
цифр,записанных в знаковых разрядах мантисс. Как из |
|||||||||
вестно, алгоритм деления чисел без |
восстановления остат |
||||||||
ка сводится к выполнению следующих действий. |
|
||||||||
1. |
Вычесть из делимого X делитель У. Если результат |
||||||||
/?0 $ О ,то старшая цифра 2 0 |
|
частного,относящаяся |
|||||||
к разряду |
целых,равна І,а |
если |
Ro ^ 0 |
-то |
нулю. Полу |
||||
ченная разность является первым остатком. |
|
|
|||||||
2. |
Удвоить остаток. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Если R j.< 0 ,то добавить,а |
если |
-Z О |
,то |
вычесть |
||||
делитель. Если вновь |
полученный остаток Я£+/ |
,то |
|||||||
очередная цифра частного |
= / |
, а |
если Щ+f |
|
|||||
то |
2 ;+ ,= о. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Повторить пункты 2 и 3 |
/гараз. |
|
|
|
|
|||
При реализации данного алгоритма может |
оказаться,что |
||||||||
2# = 1 . |
Это означает переполнение разрядной сетки |
или нарушение нормализации /для машины с плавающей за пятой/. Если делитель был нормализован,то деление мож но продолжать,так как результат деления будет верным,
- 59 -
но будет находиться в ироделил /■£%<:2 . Ксли не де ятель ненормализован.то деление должно бить прекращено, так как возможна потеря старших разрядов остатка и, вследствие этого,результат будет ошибочным. Здесь и да лее предполагается, что -у- <-'/ . Пункт второй данного алгоритма можно заменить пунктом "Уменьшить и два раза делитель У". Наличие двух интерпретаций второго пункта дает два основных варианта построении о.чоков деления /БД/. В БД, построенном но первому способу.осуществля ется сдвиг влево остатка при неподвижном делителе. 13 БД,построенном но второму способу.остаток неподвижен,а взаимны;, сдвиг остатка і; делителя огущеетшшотен за счет сдвига последнего вправо. іСак в первом,так и во втором случае БД, должен содержать регистры РХ,РУ и РЛ и сумматор. Так как производится вычитание делителя У из делимого 21,то РХ и РУ должны быть соединены с сум матором 2" ,а выходы Z" должны быть подсоединены ко входам РХ. Для формирования сигнала конца операции /КО/ необходим счетчик сдвигов /СС/. Составим микроал горитм деления /:.:АД/ чисел на указанных узлах
[НЯЛ)= (ЯО)(ГСС) і 3( ВКРЛ)[Хо) t '(ВОКРУ)(Рп)(Хо) ( г1'
(ВК'РУ)іУпКРХ)(21-=\)(+!І)(л ср ф сРХ ){1 =л +і)Г *(к о)}
где с -переменная.характеризующая состояние счетчика сдвигов,а / + / с / - микрооперация увеличения па I пере менной L .
Структура БД,реализующего данный микроалгоритм, по казана на рис.4.1-1, Для формирования сигнала /КО/ ис пользован счетчик сдвигов /СС/ е периодом Т =/?■/■/.
Однако в данном случае,в силу того,что регистр РЯ перед началом деления гасится,конец операции можно
формировать с помощью Р2? |
. Для этого регистр ГЛ |
|
снабжается дополнительным |
п + 2 |
-м разрядом и перед |
началом деления /например,по сигналу НО/ в младший |
||
разряд РЛ записывается I . |
После n + f сдвигов рты I |
|
попадает в дополнительный |
П+2 |
разряд,выход которо- |
- 60 -
- 61 -
го управляет формированием сигнала /КО/ /см. пунктир на рис.4.1-1/. Рассмотрим цифрову* диаграмму работа БД
на примере деления чисел У = у |
= 0,11000 и X = |
|||
=.0,01111, при |
этом |
? |
~~у' ~ |
~в~ = 0,10100. |
Р2 |
|
|
РХ |
РУ |
00,00000 |
|
|
00,01111 |
+ У .,ІІ000 |
|
НО |
- |
|
-У,,01000 |
00. (.0001 |
-У |
|
ІІ.0І000 |
|
|
|
|
тт.тпттт |
|
00,00010* |
сдв. |
|
11,01110 |
|
|
+У |
|
00.11000 |
|
/ |
|
|
00,00110 |
|
сдв. |
|
00,01100 |
|
|
00,00101 |
|
|
||
|
-У |
|
II.0IGC0 |
|
/ |
сдв. |
|
■11,10100 |
|
00,01010 |
|
11,01000 |
|
|
|
+ У |
|
00.11000 |
|
00,10101*^ |
|
|
00,00000 |
|
сдв. |
|
00,000(00 |
|
|
|
-У |
|
ІІ.0І000 |
|
01,01010 |
сдв. |
|
10,10000 |
|
|
+ У |
ОО.ІІСОО |
|
|
/ |
сдв. |
10,10000 |
|
|
10,10100 |
|
|||
X_____________ |
КО |
|
|
|
Из цифровой диаграглмы видно,что после четвертого вы читания в регистре РХ образовался код нуля. После чего все последующие цифры Z t- частного равны нулю.т.е. в дальнейшем необходимо производить только сдвиги, в то время как операции вычитания можно опустить. Если цифры частного с равной вероятностью могут принимать значения
О и І,то |
пропуск такта вычитания' позволит сократить ' |
время деления в среднем не более чем на величину 2 |
|
/см .3 ,1 /. |
В общем же случае быстродействие и стоимость |
ҢЦ будет |
tg = ( п + t ) ( t c + t + ) , |
C=(3ct,+a.z +a.3+ач +as.-f-2a8)n + /V a / +2аг +2a v 4-2^ + ■b 3a6 -xj + */ctg).
- 62 -