Исследование структуры и принципа действия двоичного арифметического устройства

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

 

Кафедра Информационных Систем и Вычислительной Техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа

по дисциплине «эвм и периферийные устройства»

на тему «Исследование структуры и принципа действия двоичного арифметического устройства»

 

 

 

 

Выполнил студент __Лойко И.А.____

Шифр _1140020003________________   

Специальность _230100.62.04________

Группа __ИПОв-11-2б______________                             Курс__2__________________________

Дата защиты «____» _________ 20___ г.

Результат _________________________

Проверил преподаватель ____________

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012 г.

Лабораторная  работа N 1

 

Тема: Исследование структуры и принципа действия двоичного арифметического устройства.

 

Цель: Исследование работы двоичного арифметического устройства, выполняющего операции над двоичными числами с фиксированной запятой

 

Задание:

Основные  теоретические положения:

Арифметические  устройства (АУ) предназначаются для  переработки информации в ЭВМ. В состав АУ входят сумматор, регистры и ряд вспомогательных элементов и узлов.

В зависимости от типа используемого  сумматора (комбинационного или накапливающего) структура АУ и алгоритмы выполнения операций в нем имеют некоторые различия. Так, в АУ на основе накапливающего сумматора обычно имеются еще два регистра. Микрооперации сдвига выполняются непосредственно в сумматоре и регистрах, преобразования кодов (из прямого в обратный и наоборот) могут осуществляться непосредственно в сумматоре и при передаче операндов из регистров в сумматор. Значения знаковых и других разрядов операндов, определяющих ход выполнения операции (например, значения разрядов множителя), анализируются непосредственно по месту хранения операндов.

В состав АУ на основе комбинационного сумматора, помимо собственно сумматора, входят еще  три-четыре регистра. Микрооперации  сдвига, как правило, осуществляются в специальном узле – сдвигателе, преобразования кодов выполняются только при передаче чисел из регистров в сумматор. Значения знаковых и других, необходимых по ходу выполнения операции разрядов анализируются обычно лишь на выходных шинах сумматора или вспомогательных регистров, временно сохраняющих значения выходных сигналов сумматора. Для этого операнды подаются на один из выходов сумматора при нулевом коде, поданном на его второй вход (передача транзитом).

Двоичные числа  с фиксированной запятой могут храниться как в прямом, так и в дополнительном коде памяти ЭВМ. Обработка чисел непосредственно в дополнительном коде позволяет исключать этапы предварительного преобразования кодов операндов и преобразования кода результата, в общем случае приводя к сокращению времени выполнения операции. Это сокращение оказывается особенно существенным для операций сложения и вычитания.

 

Выполнение:

Схема установки

 

Алгоритма выполнения операции вычитания по заданию

 

Представление блоков алгоритма на уровне передач между узлами моделируемого АЛУ

 

Текст микропрограммы

 

Вывод: В результате выполнения лабораторной работы была исследована работа двоичного арифметического устройства, выполняющего операции над двоичными числами с фиксированной запятой, и написана микропрограмма согласно индивидуальному заданию.