Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова




НазваниеРоссийской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова
страница1/11
Дата03.02.2016
Размер9,94 Kb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации


Московский Авиационный Институт

(государственный технический университет)


Г.А.Звонарева, А.В.Корнеенкова


Лабораторные работы

«Арифметико-логические устройства ЭВМ и принципы их функционирования»


Под редакцией д.т.н., профессора О.М.Брехова





Москва, 2003




Аннотация.


Приведен цикл лабораторных работ по изучению принципов функционирования арифметико-логических устройств. Особое внимание уделено представлению чисел с фиксированной запятой в прямом, обратном и дополнительном коде, способам определения переполнения, моделированию функционирования арифметико-логического устройства при выполнении операций сложения/вычитания, умножения и деления чисел с фиксированной запятой, рассмотрены примеры выполнения указанных арифметических операций. Работы рассчитаны на самостоятельное выполнение студентами задания. В конце каждой работы приводится перечень вариантов заданий.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям, связанным с разработкой и применением вычислительных систем.

Лабораторная работа № 1

Моделирование функционирования АЛУ при выполнении операции сложения/вычитания

Цель работы:


Изучение работы арифметико-логического устройства при выполнении операции сложения/вычитания двоичных чисел с фиксированной запятой при использовании модифицированного кода для определения переполнения разрядной сетки. Операция сложения/вычитания выполняется в арифметико-логическом устройстве (АЛУ).

Операция сложения/вычитания двоичных чисел с фиксированной запятой может быть выполнена с использованием прямого, обратного и дополнительного кода для представления слагаемых.

Операция вычитания в ЭВМ заменяется операцией сложения при использовании обратного и дополнительного кода. Отрицательные числа представляются в обратном и дополнительном кодах.

Чтобы получить обратный код отрицательного двоичного числа, необходимо значащие разряды проинвертировать, а в знаковый разряд поставить 1. При выполнении алгебраического суммирования с использованием обратного кода положительные числа представляются в прямом коде, отрицательные числа – в обратном и производится суммирование кодов чисел, включая знаковые разряды. При возникновении 1 переноса из знакового разряда она подсуммируется к младшему разряду результата. Если знаковый разряд результата равен 0, то результат положительный и представлен в прямом коде. Если знаковый разряд результата равен 1, то результат отрицателен и представлен в обратном коде. Рассмотрим на примере выполнение алгебраического суммирования чисел с фиксированнной точкой с использованием обратного кода. В качестве слагаемых возьмем 5-разрядные числа (4 информационных разряда и 1 разряд – знаковый): А=510, В=410. В двоичной системе счисления прямой код числа: Апр=00101, Впр=00100, и обратный код числа: Аобр=11010, Вобр=11011.

Пример 1.

Рассмотрим операцию алгебраического сложения: С=А+(-В).

В двоичной системе счисления положительные числа представляется в прямом коде, а отрицательные – в обратном. Следовательно, Апр=00101 и Вобр=11011. Производим операцию сложения:

Зн.

Инф. разр.




0

0101




1

1011




1 0

0000







1

единица переноса подсуммируется к младшему разряду

0

0001




В знаковом разряде результата 0, следовательно, результат положительный и представлен в прямом коде.

Пример 2.

Рассмотрим операцию алгебраического сложения: С=(-А)+В.

В двоичной системе счисления положительные числа представляется в прямом коде, а отрицательные – в обратном. Следовательно, Аобр=11010 и Впр=00100. Производим операцию сложения:

Зн.

Инф. разр.




1

1010




0

0100




1

1110




В знаковом разряде результата 1, следовательно, результат отрицательный и представлен в обратном коде. Прямой код результата Спр=10001(2)=-1(10).

Чтобы получить дополнительный код отрицательного двоичного числа, необходимо значащие разряды проинвертировать, к младшему разряду прибавить 1 и в знаковый разряд поставить 1. При выполнении алгебраического суммирования с использованием дополнительного кода положительные числа представляются в прямом коде, отрицательные числа – в дополнительном и производится суммирование кодов чисел, включая знаковые разряды. При возникновении 1 переноса из знакового разряда она отбрасывается. Если знаковый разряд результата равен 0, то результат положительный и представлен в прямом коде. Если знаковый разряд результата равен 1, то резулльтат отрицателен и представлен в дополнительном коде.

Рассмотрим на примере выполнение алгебраического суммирования чисел с фиксированнной точкой с использованием дополнительного кода. В качестве слагаемых возьмем 5-разрядные числа (4 информационных разряда и 1 разряд – знаковый): А=510, В=410. В двоичной системе счисления прямой код числа: Апр=00101, Впр=00100, и дополнительный код числа: Адоп=11011, Вдоп=11100.

Пример 3.

Рассмотрим операцию алгебраического сложения: С=А+(-В).

В двоичной системе счисления положительные числа представляется в прямом коде, а отрицательные – в дополнительном. Следовательно, Апр=00101 и Вдоп=11100. Производим операцию сложения:

Зн.

Инф. разр.




0

0101




1

1100




0

0001

единица переноса отбрасывается

В знаковом разряде результата 0, следовательно, результат положительный и представлен в прямом коде.

Пример 4.

Рассмотрим операцию алгебраического сложения: С=(-А)+В.

В двоичной системе счисления положительные числа представляется в прямом коде, а отрицательные – в дополнительном. Следовательно, Адоп=11011 и Впр=00100. Производим операцию сложения:


Зн.

Инф. разр.




1

1011




0

0100




1

1111





В знаковом разряде результата 1, следовательно, результат отрицательный и представлен в дополнительном коде. Прямой код результата Спр=10001(2)=-1(10).

В ЭВМ отрицательные числа с фиксированной точкой в памяти хранятся либо в обратном, либо в дополнительном коде. В настоящее время наиболее часто используется дополнительный код, поэтому в лабораторной работе рассматривается алгоритм алгебраического сложения/вычитания двоичных чисел с фиксированной запятой при использовании дополнительного кода для представления слагаемых.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Похожие:

Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconМосковский авиационный институт (государственный технический университет)
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте вопросов или краткое содержание дипломной работы
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconА. В. Репин Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа
Уфимский государственный авиационный технический университет в лице информационно-технического центра "Компьютеры и телекоммуникации"...
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconУчебно-методическое пособие г. Ахтубинск 2008 б- удк 621. 396 001. 24 (075) московский авиационный институт (государственный технический университет) Быков А.
Целью работ является освоение методов моделирования, понятие о моделировании динамических звеньев и сигналов
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconРоссийской федерации
Тамбовский государственный технический университет, Томский государственный университет, Тульский государственный университет, Тюменский...
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Тема ( …ч, срс … ч)
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconМосковский государственный институт международных отношений (университет)
Ю. В. Дубинин Чрезвычайный и Полномочный Посол Российской Федерации, к и н., профессор Кафедры дипломатии
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconРоссийской Федерации Саратовский государственный технический университет Технологический институт (филиал) сгту кафедра Материаловедение
Определение геометрических параметров шарнирного четырехзвенника. Построение плана положений механизма
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconНастоящее Положение по организации и проведению лекций (далее Положение) разработано в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от
Гоу впо «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconМосковский физико-технический институт (государственный университет) утверждаю
Постановка задач оптимизации. Локальный и глобальный экстремумы. Классификация экстремальных задач. Примеры
Российской Федерации Московский Авиационный Институт (государственный технический университет) Г. А. Звонарева, А. В. Корнеенкова iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница