- •Комп’ютерна схемотехніка. Архітектура комп’ютерів 2 зміст
- •2.1. Класифікація, призначення та основні характеристики пам'яті
- •2.2. Оперативна пам’ять (оп)
- •2.2.2. Статична пам'ять на біполярних транзисторах
- •2.3. Постійна пам'ять (пп)
- •2.9. Зовнішня оптична пам'ять
- •1. Представлення та обробка інформації
- •Класифікація засобів обчислювальної техніки
- •1.2. Класифікація комп’ютерів
- •1.3. Структурна схема компю’терів, що використовують спільну шину
- •1.4. Системи числення
- •1.4.1. Базові параметри та класифікація систем числення
- •1.4.2.Загальні принципи побудови систем з послідовним обчисленням символів
- •1.4.3. Загальні принципи побудови систем числення з паралельним обчисленням символів
- •1.5. Кодування знакозмінної інформації. Коротка характеристика груп кодів, родинних прямому, зворотному, додатковому. Особливості застосування в комп'ютерах
- •1.6. Формати даних і команд сучасних комп’ютерів
- •1.7. Процесори
- •1.7.1. Склад і призначення пристроїв
- •1.7.2. Блок додавання чисел у формі з фіксованою крапкою
- •1.7.3. Особливості виконання складання чисел у формі з плаваючою крапкою
- •1.7.4. Реалізація процесора двійкового множення. Загальні положення
- •1.7.5. Реалізація множення в прямому коді
- •I варіант.
- •II варіант.
- •III варіант.
- •IV варіант
- •1.7.6. Реалізація в процесорі операції множення в додатковому коді
- •1.7.7. Реалізація методів прискореного множення в процесорах
- •1.7.8. Схемні методи прискореного множення
- •1.7.9. Особливості виконання множення чисел з плаваючою крапкою
- •1.8. Реалізація двійкового ділення в процесорі
- •1.8.1. Реалізація ділення чисел з фіксованою крапкою в прямому коді
- •1.8.2. Особливості ділення чисел у формі з плаваючою крапкою
- •1.9. Добування квадратного кореня
- •Частина 2. Пам'ять комп'ютерів
- •2.1. Класифікація, призначення та основні характеристики пам'яті
- •2.2 Оперативна пам’ять (оп)
- •2.2.1 Внутрішня організація оп
- •2.2.2.Статична пам'ять на біполярних транзисторах
- •2.2.3. Статична пам'ять на езл-інтегральних схемах (іс)
- •2.2.4. Статична пам'ять на уніполярних транзисторах (на мон іс)
- •2.2.5. Динамічна пам’ять (дп) на моп транзисторах
- •2.2.6. Побудова пам’яті необхідної розмірності
- •2.3. Постійна пам'ять (пп)
- •2.3.1. Типи пп
- •2.3.2. Масочні пп (мпп)
- •2.3.3. Однократнопрограмована пам'ять
- •2.3.4. Репрограмована пам'ять
- •2.3.5. Flash-пам'ять
- •2.4. Зп с послідовним доступом(зппд)
- •2.4.1. Зппд на регістрах зсуву
- •2.4.2. Елемент зп з послідовним доступом на мон-транзисторах
- •2.4.3. Буферний зп типу "черга" (бп)
- •2.4.4. Пам'ять типу "список"/"стек"
- •2.5. Асоціативна пам'ять
- •2.6. Зовнішня пам'ять (зп)
- •2.6.1. Типи зп
- •2.6.2. Зовнішня магнітна пам'ять (змп)
- •2.6.3. Способи цифрового магнітного запису
- •2.7. Зовнішня пам'ять з прямим доступом(зпПрД)
- •2.7.1. Накопичувачі на гнучких магнітних дисках(нгмд)
- •2.7.2. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках(нжмд)
- •2.7.3. Raid – дискові масиви
- •2.8. Зовнішні зп з послідовним доступом. Накопичувачі на магнітних стрічках(нмс). Стримери
- •2.9. Зовнішня оптична пам'ять
- •2.9.1. Оптичні диски типу cd
- •2.9.2. Оптичні диски типу dvd
- •2.10. Контроль роботи пристроїв пам’яті
- •3.1. Пристрій управління
- •3.1.1 Склад пристрою управління
- •3.1.2. Пу з жорсткою логікою
- •3.1.3. Мікропрограмний пристрій управління (пристрій управління з гнучкою логікою)
- •3.1.4. Мікропрограмний пристрій управління зі змінною тривалістю реалізації мікрокоманд.
- •3.2. Системи переривань
- •3.2.1. Типи і основні характеристики системи переривань
- •3.3. Система управління вводом/виводом
- •3.4. Організація мультипрограмного режиму роботи в сучасних комп’ютерах
- •3.4.1. Форми обслуговування користувачів і види мультипрограмування (мпр)
- •3.4.2. Динамічний розподіл пам'яті
- •3.4.3. Система захисту пам’яті (сзп)
- •0 1 2 3 4 5 6 7
- •3.5. Системи автоматичного контролю
- •3.5.1. Види помилок і способи контролю
- •3.5.2. Контроль передачі кодів
- •3.5.3. Контроль роботи комбінаційних схем
- •3.5.4. Контроль виконання операцій в процесорах
- •3.5.5. Контроль роботи процесорів по модулю 3
1.7.3. Особливості виконання складання чисел у формі з плаваючою крапкою
Z = X + Y Z = q Px * m x + Q Py * m y = q Px (m x + q - (Px-Py) * m y
р-порядок, m - мантисса, q - заснування СС
Порядок операції:
1. Порівняти порядки (з першого порядку відняти другий і проаналізувати результат), якщо вони рівні - складати мантиси.
2. Якщо порядки не рівні, то вирівняти їх: мантиса числа, що має менший порядок, зсувається вправо на стільки розрядів, яка різниця.
3. Після вирівнювання порядку можна складати мантиси (аналогічно додаванню чисел з фіксованою комою).
4. Визначити порядок результату. Якщо в результаті складання мантис, вийшло нормалізоване число, то порядок результату буде рівним порядку меншого числа. Якщо мантиса виявилася денормалізованою вправо, то її зрушують вліво, а з порядку більшого числа віднімають стільки одиниць, скільки зрушень при цьому було виконано. Якщо мантиса денормалізована вліво на 1 розряд, то її нормалізують, а до порядку більшого числа додають одиницю.
АЛУ в формі з плаваючою комою вимагає 2 блоки: складання порядку та мантиси.
1.7.4. Реалізація процесора двійкового множення. Загальні положення
Розглянемо алгоритм двійкового множення для чисел з фіксованою комою в прямому коді, тому що в цьому коді множення виконується найпростіше. В цьому випадку обробка знакових розрядів виконується шляхом складання по модулю два, окремо від числових розрядів.
Двійкове множення набагато простіше десяткового. Операція двійкового множення здійснюється шляхом циклічно повторюваних операцій додавання і зсуву.
|
X |
Y |
|
I |
|
|
|
II |
|
|
|
III |
|
|
|
IV |
|
|
|
I варіант Множення із зсувом множеного вправо. Множення починається зі старших розрядів множника (зсув Y вліво). Сума, в якій буде накопичуватися сума часткових добутків, не зсувається.
Частковий добуток (ЧД) - результат множення множеного на одну з цифр .
II варіант. Множення із зсувом множеного вліво. Починається з молодших розрядів. Сума часткових добутків також нерухома.
III варіант. Множення із зсувом суми часткових добутків вправо. Починається з молодших розрядів, множене нерухоме.
IV варіант. Множення із зсувом суми часткових добутків вліво. Починається з старших розрядів, множене нерухоме.
1.7.5. Реалізація множення в прямому коді
I варіант.
Y = Y -1 * 2 -1 + Y -2 * 2 -2 + ... + Y - n * 2 - n
Z = XY = X * Y -1 * 2 -1 + X * Y -2 * 2 -2 + ... + X * Y-n * 2-n
Множене необхідно зсунути на 1 розряд вправо і помножити його на старшу цифру множника. Отримане таким чином перший ЧД потрібно передати на суматор, де буде накопичуватися результат. Після цього множене зсувається на 1 розряд вправо, виконується аналіз наступної цифри множника на можливість передачі в суматор наступного ЧД і т.д. Закінчується множення n-й можливою передачею зсунутого на n розрядів множника
Приклад: X = 11/16 Y = 13/16 Z = 0.1001111 = 143/256
X |
1 0 1 1 |
|
|
|
| ||||
0 |
0 0 0 0 |
0 0 0 0 |
|
|
Y | ||||
X2-1 |
0 1 0 1 |
1 |
|
1 |
1 0 1 | ||||
1 |
0 1 0 1 |
1 0 0 0 |
|
|
| ||||
X2-2 |
0 0 1 0 |
1 1 |
|
1 |
0 1 |
| |||
2 |
1 0 0 0 |
0 1 0 0 |
|
|
|
| |||
X2-3 |
0 0 0 1 |
0 1 1 |
|
0 |
1 |
| |||
3 |
1 0 0 0 |
0 1 0 0 |
|
|
|
| |||
X2-4 |
0 0 0 0 |
1 0 1 1 |
|
1 |
|
| |||
Z |
1 0 0 0 |
1 1 1 1 |
|
|
|
|