8. Деление с пт. Схема и алгоритм деления мантисс без восстановления остатка.

Деление с плавающей точкой

Е3 – порядок частного

Е1 – порядок делимого

Е2 – порядок делителя

Е3=Е1-Е2+D

D – смещение; D=16383

Деление без восстановления остатка.

При делении с восстановлением остатка теряется производительность из-за такта восстановления.

Рассмотрим деление целых положительных чисел. Деление производится с помощью с помощью последовательностей вычитаний, сложений и сдвигов.

Если очередной остаток получился положительным или нулевым,то производится сдвиг остатка влево, сдвиг частного влево и записи 1 в младший бит частного. Если очередной остаток получился отрицательным, то он удваивается, т. е. арифметически сдвигается влево (в дополнительном коде), производится сдвиг частного, в младший бит записывается 0. В следующем такте к удвоенному отрицательному остатку прибавляется делитель. Правило образования цифр частного сохраняется.

Рг1 –делимое (двойное слово)

Рг1* - старшая половина делимого (остаток)

Рг2 – делитель

Рг3 – частное

S – знак остатка, сначала S=0

9. Управляющие автоматы. Сравнительный анализ. Апл.

Типы УА.

1. УА с жесткой логикой (запаянной логикой)

2. УА с программируемой логикой (хранимой)

Автоматы с жесткой логикой реализуются на триггерах и электронных логических элементах. Для изменения алгоритма требуется изменение схемы автомата.

УА с программируемой логикой. Микрокоманды задаются с помощью запоминающего устройства, где микрокоманды – двоичные слова, это аналогично слова, хранимым в основной памяти АПЛ.

Автоматы с программируемой логикой (АПЛ).

Код операции.

Преобразование Начального Адреса

Блок Формирования Адреса

Микропрограммная Память

Блок Формирования Управляющих Сигналов

Блок Синхронизации

Тактовый Генератор

Микрокоманды описываются в Регистре МК.

Основа автомата – МПП.

ОЧ РгМК – кодируются МК, ОЧ поступает на БФУС. АЧ определяет адрес следующей команды или способ его получения.

Исходное состояние: на входе БФА адрес очередной микрокоманды. По такту t₁ чтение МК в РгМК, по такту t₂ срабатывает БФУС, по этим сигналам выполняются микрооперации в операционном автомате. При выполнении операции в ОА формируются осведомительные сигналы. Осведомительные сигналы играют роль логических условий. В третьем такте в зависимости от адресной части (АЧ) и значений осведомительных сигналов формируется адрес следующей микрокоманды. И все так продолжается до команды остановки.

При выполнении некоторой программы происходит выборка команд этой программы. Выбор очередной команды происходит по определенной микрокоманде. После выборки команды код операции преобразуется в начальный адрес микропрограммы с помощью ПНА.

Начинается выполнение МК. После окончания микрооперации происходит возврат к команде выборки команд.

10. Кодирование микроопераций и способы адресации в АПЛ.

Способы кодирования микрооперации в АПЛ.

ОЧ АЧ CONST

3 способа кодирования микрооперации:

1) горизонтальное (унитарное)

2) вертикальное (не убыточное)

3) комбинированное (МК с полевой структурой).

1. Горизонтальный.

y_1, y₂,…,y_m – микрооперации (1 бит для каждой)

m бит – длина операционной части.

Y₅= {y₁,y₃,y₈} m=9

101000010

Р

ОЧ АЧ

& & ….. &

11

2

… m

y₁ y₂ ….. y_m

₂ МК

Т₂

2. Вертикальный.

Y₁,Y₂,…,Y_m – набор микрокоианд.

В операционной части кодируются микрокоманды.

Длина операционной части: Lоч={log₂(M=1)}.

Имеется также пустая микрокоманда, она кодируется нулями.

Оч

1

Мк

L

OC

T₂

Y₁ Y₂ … Y_m

C

y₁ y₂ … y_m

Недостаток: много микрокоманд→схема шифратора очень сложная. Для упрощения схемы число микроопераций в одной микрокоманде снижается (до 1), при этом шифратор становится ненужным.

Недостаток: снижений производительности, т.к. микрооперации, которые могут выполняться параллельно-выполняются последовательно.

3. Комбинированный (горизонтальный).

Наиболее распространенный способ.

Все множество микроопераций разбивается на подмножества, причем из микроопераций одного подмножества одновременно выполняется не более одной (подмножества несовместимых микроопераций).

Чаще всего разбиение на подмножества происходит по функциональному признаку. Для каждого операционного автомата применяется своя операция.

ALU (сложение, вычитание, и, или,…) одновременно только 1.

Сдвигатель (логический, арифметический, вправо, влево) только 1.

Для каждого подмножества в ОЧ МК выделяется свое поле (поле управления памятью, АЛУ, сдвигатель).

F₁ F₂ ……… F_k

DC1 DC2 ………. DC_k

T₂

{y₁} {y₂} ……. {y_k}

Длина операционной части: Lоч=∑Li

Li={log₂(m_i+1)}

1) m_i=1, m_i=2 дешифратор не нужен.

2) Прямое кодовое управление узлами операционного автомата.

Управление узлом осуществляется не узлами операций, а двоичным кодом.

Прямое кодовое управление осуществляется двоичным кодом, поступающим на управляющий вход функционального узла,например, АЛУ, сдвигателя, мультиплексора и т.д. В этом случае дешифраторы в АПЛ не требуется, прямо из регистра команд подается управляющий код.