Вычислительное пристрій. 
Зміна знака і розподіл чисел

Вычислительное пристрій, яке виконує операції зміни знака числа і розподіл.

чисел.

Числа представлені у форматі з плаваючою точкою з розрядністю 18+6.

1. Опис структурної схеми устрою з її обоснованием.

Структурна схема устрою представлена малюнку 1. Воно складається з двох.

частин. Перша частина схеми, до складу якої входять регістри Ao і Bo і акумулятор,.

варта роботи з порядками чисел. Друга частина схеми, що складається з.

регістрів Am, Bm і Z, мультиплексора, сумматора і компаратора варта.

роботи з мантиссами чисел.

За виконання операції розподілу використовується два числа — A (подільне) і B.

(дільник). Кількість A зберігається в регістрах Ao і Am відповідно лад і.

мантиса. Кількість B зберігається в регістрах Bo і Bm відповідно лад і.

мантисса.

На початку роботи подільне A заноситься в регістри: мантиса в регістр Am з допомогою.

сигналу Y3, лад у регістр Ao — Y4, а дільник B: мантиса в регістр Bm (Y5),.

лад у регістр Bo (Y6). Мантиса діленого A зсувається вліво шляхом косою.

передачі з регістру Am в акумулятор. Дільник B вступає у акумулятор SM з.

регістру Bm у прямому чи зворотному кодах (Y9). Додатковий код діленого.

утворюється в SM з допомогою подсуммирования зворотного коду діленого B сигналом.

«+1SM» (Y10).

Цифри приватного Zi, зумовлені за сигналом часткових залишків в регістрі Am,.

фіксуються в регістрі Z шляхом послідовного занесення в молодший розряд.

регістру Z (Y7) і зсуву вмісту регістру Z (Y8).

Порядок приватного визначається відніманням порядків на SM шляхом подачі зворотного.

значення порядку дільника з регістру Bo і фіксації результату в регістрі Bo.

За виконання операції зміни знака використовується одне число. Кількість.

записується в регістр Bm (Y5) і подається на акумулятор SM у протилежному коді (Y9) і.

записується в регістр Am (Y3) з попереднім подсумированием одиниці в.

сумматоре (Y10).

Малюнок 1.

2.Описание блок-схемы алгоритму операцій і його микропрограммной.

реализации.

Блок-схема операцій представлена малюнку 2.

На початку роботи гаситься вихідна готовність (Y14) та перевіряється вхідні.

готовність (P1). Після набуття сигналу вхідний готовності обнуляются регістри.

A o і Am (Y0), Bo і Bm (Y1) і Z (Y2). Далі перевіряється код операції (P2) для.

визначення подальших действий.

Операція зміни знака числа — гілка один.

Записуємо вихідне число в регістр Bm (Y5). Передаємо на SM його зворотний код з.

подсуммированием одиниці молодшого розряду (Y10). Дані з SM записуємо в.

регістр Am (Y3). Після цього встановлюємо вихідну готовність (Y13) і.

закінчуємо работу.

Операція розподілу чисел — гілка два.

Виконуємо запис: мантиси діленого в регістр Am (Y3), порядку діленого в.

регістр Ao (Y4) і мантиси і близько дільника в регістр Bm (Y5) і Bo (Y6).

відповідно. Обчислюємо різницю порядків чисел шляхом складання першого порядку.

зі зворотним кодом другого (Y11) і зберігаємо результат в регістрі Bo (Y6).

Перевіряємо рівність дільника нулю (P3). Якщо дільник нульовий, то.

сигнализируем про помилку і встановлюємо вихідну готовність (Y13).

Якщо дільник не нульовий, тоді розподіл можливо, й починається цикл.

поразрядного отримання мантиси приватного. На SM передається зсунутий косою.

передачею убік старших розрядів подільне і зворотний код дільника (Y9) з.

подсуммированием одиниці молодшого розряду (Y10). З виходу SM частковий залишок.

заноситься в регістр Am (Y3). Цифра модуля приватного обчислюється як сума по.

модулю два знакових розрядів часткового залишку і дільника і заноситься в.

попередньо зрушений однією розряд вліво (Y8) регістр Z (Y7). Перевіряємо.

лічильник чисел (P4). Якщо не нульовий, продовжуємо цикл з визначення.

розрядів приватного. Якщо лічильник нульовий, ми визначили все розряди.

приватного, і переходимо до нормалізації результату. Якщо не нормализовано.

(P6), то виробляємо зрушення Z убік старших розрядів (Y8) і зменшення порядку.

(Y12). Після нормалізації числа встановлюємо вихідну готовність і закінчуємо.

работу.

Задля реалізації устрою використовується управляючий автомат з виділеної адресної.

пам’яттю, його схема зображено малюнку 3, в таблиці 1 представлені стану.

його переходів, в таблиці 2 управляючі сигнали й у таблиці 4 описані префиксные.

функции.

Малюнок 2.

ПЗУ А.

Адреси памятиУсловия переходовКод ПФАдреса переходов.

10P11.

1P12.

20P24.

1P23.

40P38.

1P312.

50P46.

1P410.

60P57.

1P58.

100P611.

1P612.

1200*.

Таблиця 1.

Y0Обнуление регістрів Ao і Am.

Y1Обнуление регістрів Bo і Bm.

Y2Обнуление регістру Z.

Y3Запись в регістр Am.

Y4Запись в регістр Ao.

Y5Запись в регістр Bm.

Y6Запись в регістр Ao.

Y7Запись розряду приватного в регістр Z.

Y8Сдвиг регістру Z убік старших разрядов.

Y9Выбор операції в сумматоре.

Y10Подсуммирование 1 в сумматоре.

Y11Разность порядков.

Y12Уменьшение порядку приватного в регістрі Bo.

Y13Установка вихідний готовности.

Y14Гашение вихідний готовности.

Таблиця 2.

Малюнок 3.

ФункцияЗначение.

P1Входная готовность.

P2Код операции.

P3Признак рівності 0 делителя.

P4Конец деления.

P5Знак вересня регістрі Am.

P6Признак нормализации.

P7Знак вересня регістрі Bm.

Таблиця 3.

На малюнку 4 представлена зв’язок управляючого автомата з операційним автоматом.

Малюнок 4.

3. Числові тестові приклади операцій з пояснениями.

Нехай X=11 010 111*23, Y=1101*22. Знайти приватне від розподілу X/Y.

Усі дії виконуються у пристрої у наступному последовательности:

0.1 101 111Прямой код делимогоЧастное X/Y.

+1.0011Дополнительный код дільника.

0.0000Остаток положительный1.

0.0000Остаток зрушать вліво однією розряд.

+1.0011Дополнительный код дільника.

1.0011Остаток отрицательный10.

0.0111Остаток зрушать вліво однією розряд.

+0.1101Прямой код дільника.

1.0100Остаток отрицательный100.

0.1001Остаток зрушать вліво однією розряд.

+0.1101Прямой код дільника.

1.0110Остаток отрицательный1000.

0.1101Остаток зрушать вліво однією розряд.

+0.1101Прямой код дільника.

1.1010Остаток отрицательный10 000.

Одночасно обчислюється порядок приватного наступним образом:

pc = px — py = 0.011 — 0.010 = 0.001.

4. Опис функціональної схеми устройства.

Функціональна схема устрою представлена малюнку 5.

Функціональна схема реалізує схему роботи з мантиссами.

Використовуваний мультиплексер 2ґ1 на вхід якого подається число у прямому й.

додатковому коді і залежно від цієї ситуації вибирається з двох чисел. У.

процесі роботи здійснюється контроль дільника на рівність нулю, тому.

використовуваний мультиплексер повинен мати стробируемый вход.

Акумулятор складає числа, які прийшли із виходу мультиплексора і регістру Am,.

результат листується в регістр Am, який запам’ятовує їх кількість, зрушує.

його вліво убік старших розрядів і знову передає його за сумматор.

Також старший розряд регістру подається на результуючий послідовно.

паралельний регістр Z, у якому відбувається накопичення результату. Після.

визначення результату, отримане число треба нормалізувати і тому.

результуючий регістр крім послідовного входу й аж паралельного виведення.

має здійснювати зрушення числа вліво убік старших разрядов.

Малюнок 5.

5. Короткий опис принципової схемы.

Принципова схема устрою представлена малюнку 6.

Два числа надходять на акумулятор, що їх підсумовує і передає результат на.

регістр. Як сумматора використовується мікросхема К555ИМ6, а ролі.

регістру К155ИР13 і К555ИР11 які відрізняються лише розрядністю. Старший.

розряд регістру надходить на вхід результуючого послідовно -.

паралельного регістру, у якому накопичується результат. У цьому схемою в.

ролі результуючого регістру використовується мікросхема К531ИР24.

Малюнок 6.