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
страница6/11
Дата03.02.2016
Размер9,94 Kb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Моделирование функционирования АЛУ при выполнении операции умножения чисел, представленных в прямом коде


При выполнении операции умножения будем сдвигать сумму частичных произведений и анализировать разряды множителя, начиная с младшего разряда.

Операнды в АЛУ записываются в прямом коде. Множимое хранится в регистре R1, множитель в регистре R2. Результат операции умножения будет формироваться в регистрах RC и R2, в RC - старшая часть, в R2 - младшая.

Анализ множителя начинается с младшего разряда, т.е. на каждом шаге анализируется нулевой разряд регистра R2 и после анализа содержимое этого регистра сдвигается вправо на один разряд. Если нулевой разряд регистра R2 равен 1, то к сумме частичных произведений прибавляется множимое, а если в нулевом разряде множителя стоит 0, то к сумме частичных произведений прибавляется 0. Структурная схема АЛУ представлена на Рис. 2.1.

Знак произведения формируется в результате анализа знаков сомножителей. Если сомножители имеют одинаковые знаки, то произведение получается положительным, если знаки различны - произведение будет отрицательным. После определения знака результата знаковые разряды сомножителей обнуляются и умножение производится над положительными числами.

При выполнении операции умножения используется не модифицированный сдвиг, т.е. при сдвиге промежуточного произведения старший разряд заполняется нулем.

Число циклов выполнения операции умножения равно n. Это объясняется тем, что до этапа коррекции (после выполнения (n-1) циклов) требуется сдвиг на 1 разряд вправо в связи с тем, что знаковый разряд обнуляется в начале выполнения операции. Этого можно достичь занося в счетчик циклов n, а не (n-1). Представление результата до и после этапа коррекции показано на Рис.2.2.

Блок-схема алгоритма операции умножения представлена на Рис. 2.3.

Разрядность регистров АЛУ принимается n бит. Число циклов умножения равно разрядности операндов, т.е. n.


Р
ис. 2.1. Структурная схема АЛУ для выполнения операции умножения






R3

знак





Результат до этапа коррекции




R3





знак


Результат после этапа коррекции

Рис.2.2. Представление результата до и после этапа коррекции








Ввод операндов

SCH=n






Формирование знака результата:

R1[n]R2[n]



R1[n]=0; R2[n]=0;



0”

1”





RA:=R1

RA:=0





SM:=RA+RB RC:=П(1)SM R3:=П(1)R2 R3[n-1]:=SM[0..0]



RB:=RC

R2:=R3



Печать содержимого всех регистров АЛУ



SCH:=SCH-1





<>0”

=0”



Печать результатов










Рис. 2.3. Блок-схема выполнения операции умножения




Для наглядности проиллюстрируем выполнение операции умножения на микропрограммном уровне на примере 1.

Пример 1.

Умножим 117 на 45. Введем операнды:

множимое X = 01110101= 117


множитель Y = 00101101= 45

Формируем знак результата. Т.к. знаковый разряд множимого равен знаковому разряду множителя, следовательно, результат положительный. После ввода множимое записывается в регистр R1, множитель в регистр R2. Число циклов равно 8.


Цикл 1.

Младший разряд множителя - 1.

В регистр RA переписывается содержимое R1.

R1=01110101, RA=01110101, RВ:=0

Содержимое регистров RA и RB суммируется и записывается в регистр SM=01110101

Регистр R2=00101101 сдвигается вправо на один разряд и записывается в R3.


Регистр SM сдвигается вправо на один разряд и записывается в RC, вытесненный разряд записывается на место старшего разряда R3.

R3 переписывается в R2, RС в RВ.

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=01110101

RC=00111010

R2=00101101 (в конце цикла R2=10010110)

R3=10010110

RB=00111010

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=7

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 2.

Младший разряд множителя - 0.

В RA записываем 0.

Суммируем.

RA=00000000

RB=00111010 (в конце цикла RВ=00011101)

SM=00111010

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=00111010

RC=00011101

R2=10010110 (в конце цикла R2=01001011)

R3=01001011

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=6

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 3.

Младший разряд множителя - 1.

Суммируем.

RA=01110101

RB=00011101 (в конце цикла RВ=01001001)

SM=10010010

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=10010010

RC=01001001

R2=01001011 (в конце цикла R2=00100101)

R3=00100101

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=5

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 4.

Младший разряд множителя - 1.

Суммируем.

RA=01110101

RB=01001001 (в конце цикла RВ=01011111)

SM=10111110

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=10111110

RC=01011111

R2=00100101 (в конце цикла R2=00010010)

R3=00010010

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=4

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 5.

Младший разряд множителя - 0.

В RA записываем 0.

Суммируем.

RA=00000000

RB=01011111 (в конце цикла RВ=00101111)

SM=01011111

После сдвигов содержимое регистров равно:SM=01011111

RC=00101111

R2=00010010 (в конце цикла R2=10001001)

R3=10001001

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=3

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 6.

Младший разряд множителя - 1.

Суммируем.

RA=01110101

RB=00101111 (в конце цикла RВ=01010010)

SM=10100100

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=10100100

RC=01010010

R2=10001001 (в конце цикла R2=01000100)

R3=01000100

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=2

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.


Цикл 7.

Младший разряд множителя - 0.

В RA записываем 0.

Суммируем.

RA=00000000

RB=01010010 (в конце цикла RВ=00101001)

SM=01010010

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=01010010

RC=00101001

R2=01000100 (в конце цикла R2=00100010)

R3=00100010

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=1

Проверяем счетчик циклов на равенство нулю. SCH ≠0, следовательно, выполняем следующий цикл.

Цикл 8.

Младший разряд множителя - 0.

В RA записываем 0.

Суммируем.

RA=00000000

RB=00101001 (в конце цикла RВ=00010100)

SM=00101001

После сдвигов содержимое регистров равно:

SM=00101001

RC=00010100

R2=00100010 (в конце цикла R2=00010001)

R3=10010001

Содержимое счетчика циклов уменьшаем на единицу SCH:=0

Счетчик циклов равен нулю.

В 16-ти разрядный регистр REZ записываем результат: из регистра R2 младшую часть, из RС старшую. Производим печать результата. Для этого обращаемся к подпрограмме печати чисел со знаком. Параметры подпрограммы:

Р - печатаемое число; Р=REZ;

РL - его разрядность; PL=16;

REZ=0001010010010001=5265.

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