Лаба з інформатики

Міністерство загального характеру і професійної освіти РФ.

Володимирський Державний Университет.

Кафедра УИТЭС.

Лабораторна робота N2.

ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ ОРГАНІЗАЦІЇ АРИФМЕТИКО;

ЛОГІЧНИХ УСТРОЙСТВ.

СТРУКТУРА АЛУ ДЛЯ СКЛАДАННЯ І ВИРАХУВАННЯ ЧИСЕЛ.

З ФІКСОВАНОЮ ЗАПЯТОЙ.

Виконав: ст. грн. УИ-198.

Дмитрієнко М.

Перевірив: Андрєєв И.А.

Володимир 2000.

Мета роботи: Вивчення принципів побудови і функціонування АЛУ для складання і вирахування чисел з фіксованою запятой.

Введение

: Зазвичай, у АЛУ операції алгебраического складання зводяться до арифметичному додаванню кодів чисел шляхом застосування додаткового чи зворотного кодів до подання негативних чисел.

Алгоритм виконання в АЛУ арифметичних операцій залежить від цього, в якому вигляді зберігаються у пам’яті ЕОМ негативні числа, у прямому чи додатковому коді. У разі скорочується час виконання операції з допомогою винятку операції перетворення одержуваного в АЛУ додаткового коду негативного результату у прямій код.

Робота АЛУ: За виконання операції складання позитивні складові видаються у прямому коді, а негативні - в додатковому. Виробляється складання двійкових кодів, включаючи розряди знаків. Якщо за цьому перенесення з знакового розряду суми за відсутності перенесення в цей розряд чи перенесення в знаковий розряд за відсутності переносу зі розряду знака, те є переповнювання розрядної сітки відповідно при від'ємною й позитивної сумах. Якщо ні переносів з знакового розряду й у знаковий розряд суми чи є обидві ці перенесення, то переповнення немає і за нулі у знаковому розряді сума позитивна і представленій у прямому коді, а при 1 у знаковому розряді сума негативною і представленій у додатковому коде.

Спрощена структурна схема АЛУ для операцій складання і вирахування n-разрядных (енну кількість розряд знаковий) двійкових чисел з фіксованою коми приведено на мал.1. Передбачається, негативні числа зберігаються у пам’яті в додатковому коде.

До складу АЛУ входять n-разрядный паралельний комбінаційний акумулятор Див, регістр сумматора PrCм, вхідні регістри сумматора PrB і PrА, вхідний регістр АЛУ Pr1.

З оперативної пам’яті по вхідний інформаційної шині Шивк в АЛУ надходять операнды: позитивні вересня прямому коді, а негативні в додатковому. Операнды розміщуються в PrB (перше складова чи зменшуване) і Pr1 (друге складова чи від'ємник); Pr1 пов’язані з PrA ланцюгами прямий і инверсной передачі коду. Результат операції видається з АЛУ в оперативну пам’ять по вихідний інформаційної шині ШИвых. Запис інформацією регістри АЛУ здійснюється під керівництвом сигналів ПрРг1 і ПрРгВ. Слово з Рг1 в РгА передається у прямому коді під впливом управляючого сигналу ПрРгАП, в інверсному коді ПрРгАИ. Сигнал ПрРгСм управляє записом результату в регістр сумматора РгСМ, а сигнал ПрИШвых передачею вмісту РгСМ в інформаційну шину.

За виконання операції в АЛУ крім результату операції формується 2-х розрядний код ознакою результату ПР, котра приймає такі значения:

Результат операції Ознака результата.

= 0 0 0.

< 0 0 1.

> 0 1 0.

Переповнення 1 1.

Код ознаки результату формується комбінаційної схемою Ін, на виходи якій надходять вихідні сигнали всіх розрядів сумматора РМ, а також сигнали переносу зі знакового розряду ПнСМ[0] і з старшого цифрового розряду ПнСМ[1]. Ознака переповнення (ПР=11) формується, якщо виконується условие.

________ ________.

(1) ПнСМ[0]/ПнСМ[1]/ПнСМ[0]/ПнСМ[1]=1.

Ознака нульового значення результату Пр=00 формується якщо n-1 ____.

(2) (СМ[i]=1 i=0.

Ознака позитивного результату Пр=10 формується при условии.

_____ ______ ________.

(3) СМ[0](ПнСМ[0]/ПнСМ[1]/ПнСМ[0]/ПнСМ[1]=1 негативного результату Пр=01-при условии.

_______ ______.

(4) СМ[0](ПнСМ[0]/ПнСМ[1]/ПнСМ[0]/ПнСМ[1].

За виконання алгебраического складання що надійшли в АЛУ коди операндов перебувають у вихідних регістрах PrB і PrА сумматора. Код суми формується не вдома схеми Див і фіксується в регістрі PrCм.

Операція алгебраического вычитания.

Z=X-Y=X+(-Y).

може бути зведено зміну знака вычитаемого Y та проведення операції алгебраического складання. Зміни знака відповідає наступна процедура: прийнятий у Pr1 код числа знака передається инверсно в PrА і при додаванні здійснюється подсуммирование 1 в молодший розряд сумматора.

Блок-схема роботи АЛУ:

Выполнение лабораторної роботи: 1) 2 + 3 11 + 10 = 101 = 5.

Пр=10 -> 5 > 0 2) 9 + 8 1 000 + 1 001 = 10 001 = -1.

Ін = 11 -> переповнювання 3) -2 + 3 11 + 10 010 = 11 + 11 101 = 0 + 1 = 1 = 1.

Ін 10 -> 1 > 0 4) -3 + 2 10 + 11 000 (О.К.) = 11 110 + 1 = 10 001 (ПК) = -1.

Ін = 01 -> -1 < 0 5) -3 -2 10 010 (ПК) + 10 011 (ПК) = 11101(ОК) + 11100(ОК) = 11 001 + 1.

= 10 101 (ПК) = -5.

Ін = 01 -> -5 < 0 6) — 8 — 9 11001(ПК) + 11000(ПК) + 10 110 (ОК) + 10111(ОК) = 1 101 + 1.

= 1 110 =14.

Ін = 11 -> переповнювання Висновок: провівши цю лабораторну роботу, я вивчив принципи побудови і функціонування АЛУ для складання і вирахування чисел з фіксованою коми. ———————————;

НАЧАЛО.

Завантажуємо в Pr1 2-ге слагаемое Загружаем в PrВ 1-е слагаемое.

(Pr1 і PrB) >0.

Суммирование.

Перетворення в О.К.

О.К.

Формування ознаки результата.

КОНЕЦ

+1.