- •Арифметические и логические основы вычислительной техники учебное пособие
 - •Введение
 - •Арифметические основы вычислительной техники Системы счисления
 - •Двоичная система счисления
 - •Восьмеричная система счисления
 - •Шестнадцатеричная система счисления
 - •Критерии выбора системы счисления
 - •Перевод чисел из одной системы счисления в другую
 - •Перевод целых чисел
 - •Перевод правильных дробей
 - •Перевод чисел из одной системы счисления в другую, основание которой кратно степени 2
 - •Кодирование чисел
 - •Переполнение разрядной сетки
 - •Модифицированные коды
 - •Машинные формы представления чисел
 - •Погрешность выполнения арифметических операций
 - •Округление
 - •Нормализация чисел
 - •Последовательное и параллельное сложение чисел
 - •Сложение чисел с плавающей запятой
 - •Машинные методы умножения чисел в прямых кодах
 - •Ускорение операции умножения
 - •Умножение с хранением переносов
 - •Умножение на два разряда множителя одновременно
 - •Умножение на четыре разряда одновременно
 - •Умножение в дополнительных кодах
 - •Умножение на два разряда множителя в дополнительных кодах
 - •Матричные методы умножения
 - •Машинные методы деления
 - •Деление чисел в прямых кодах
 - •Деление чисел в дополнительных кодах
 - •Методы ускорения деления
 - •Двоично-десятичные коды
 - •Суммирование чисел с одинаковыми знаками в bcd-коде
 - •Суммирование чисел с разными знаками в bcd-коде
 - •Система счисления в остаточных классах (сок)
 - •Представление отрицательных чисел в сок
 - •Контроль работы цифрового автомата
 - •Некоторые понятия теории кодирования
 - •Обнаружение и исправление одиночных ошибок путем использования дополнительных разрядов
 - •Коды Хемминга
 - •Логические основы вычислительной техники Двоичные переменные и булевы функции
 - •Способы задания булевых функций
 - •Основные понятия алгебры логики
 - •Основные законы алгебры логики
 - •Формы представления функций алгебры логики
 - •Системы функций алгебры логики
 - •Минимизация фал
 - •Метод Квайна
 - •Метод Блейка - Порецкого
 - •Метод минимизирующих карт Карно (Вейча)
 - •Б в Рис. 19. Таблица истинности и карта Карно
 - •Минимизация конъюнктивных нормальных форм
 - •Минимизация не полностью определенных фал
 - •Кубическое задание функций алгебры логики
 - •Метод Квайна −Мак-Класки
 - •Алгоритм извлечения (Рота)
 - •Нахождение множества простых импликант
 - •Определение l-экстремалей
 - •Минимизация фал методом преобразования логических выражений
 - •Применение правил и законов алгебры логики к синтезу некоторых цифровых устройств Синтез одноразрядного полного комбинационного сумматора
 - •Синтез одноразрядного комбинационного полусумматора
 - •Синтез одноразрядного полного комбинационного сумматора на двух полусумматорах
 - •Синтез одноразрядного комбинационного вычитателя
 - •Объединенная схема одноразрядного комбинационного сумматора-вычитателя
 - •Триггер со счетным входом как полный одноразрядный сумматор
 - •Введение в теорию конечных автоматов Основные понятия теории автоматов
 - •Способы задания автоматов
 - •Структурный автомат
 - •Память автомата
 - •Канонический метод структурного синтеза автоматов
 - •Принцип микропрограммного управления
 - •Граф-схема алгоритма
 - •Пример синтеза мпа по гса
 - •Синтез мпа Мили по гса
 - •Синхронизация автоматов
 - •Литература
 - •220013, Минск, п.Бровки, 6
 
Двоичная система счисления
Для записи числа в двоичной системе счисления используются две цифры: 0 и 1. Основание системы записывается как 10(2) (210=1·21+0·20). Используя данную систему, любое число можно выразить последовательностью высоких и низких потенциалов или группой запоминающих элементов, способных запоминать одно из двух (0,1) значений. Арифметические операции в двоичной системе счисления выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления.
| 
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 Сложение  | 
		
			 
  | 
		
			 Вычитание  | 
		
			 
  | 
		
			 Умножение  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 0+0= 0  | 
		
			 
  | 
		
			 0-0=0  | 
		
			 
  | 
		
			 0 · 0=0  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 0+1= 1  | 
		
			 
  | 
		
			 1-0=1  | 
		
			 
  | 
		
			 0 · 1=0  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 1+0= 1  | 
		
			 
  | 
		
			 1-1=0  | 
		
			 
  | 
		
			 1 · 0=0  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 1+1=10  | 
		
			 
  | 
		
			 10-1=1  | 
		
			 
  | 
		
			 1 · 1=1  | 
		
			 
  | 
	
Рассмотрим несколько примеров, демонстрирующих выполнение арифметических операций:
Пример:
	
Восьмеричная система счисления
В восьмеричной системе счисления используется восемь цифр: 0,1,2 … 7, а основание записывается как 10(8) (810=1·81+0·80). Рассмотрим выполнение операций в восьмеричной системе счисления. При их выполнении используются правила, представленные в таблицах сложения и умножения восьмеричных цифр.
| 
			 
  | 
		
			 Сложение  | 
		
			 
  | 
		
			 Умножение  | 
		
			 
  | 
	||||||||||||||
| 
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 1  | 
		
			 2  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 
  | 
		
			 
  | 
		
			 1  | 
		
			 2  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 1  | 
		
			 2  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 
  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 2  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 2  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 
  | 
		
			 2  | 
		
			 2  | 
		
			 4  | 
		
			 6  | 
		
			 10  | 
		
			 12  | 
		
			 14  | 
		
			 16  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 3  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 12  | 
		
			 
  | 
		
			 3  | 
		
			 3  | 
		
			 6  | 
		
			 11  | 
		
			 14  | 
		
			 17  | 
		
			 22  | 
		
			 25  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 4  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 12  | 
		
			 13  | 
		
			 
  | 
		
			 4  | 
		
			 4  | 
		
			 10  | 
		
			 14  | 
		
			 20  | 
		
			 24  | 
		
			 30  | 
		
			 34  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 5  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 12  | 
		
			 13  | 
		
			 14  | 
		
			 
  | 
		
			 5  | 
		
			 5  | 
		
			 12  | 
		
			 17  | 
		
			 24  | 
		
			 31  | 
		
			 36  | 
		
			 43  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 6  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 12  | 
		
			 13  | 
		
			 14  | 
		
			 15  | 
		
			 
  | 
		
			 6  | 
		
			 6  | 
		
			 14  | 
		
			 22  | 
		
			 30  | 
		
			 36  | 
		
			 44  | 
		
			 52  | 
		
			 
  | 
	
| 
			 
  | 
		
			 7  | 
		
			 10  | 
		
			 11  | 
		
			 12  | 
		
			 13  | 
		
			 14  | 
		
			 15  | 
		
			 16  | 
		
			 
  | 
		
			 7  | 
		
			 7  | 
		
			 16  | 
		
			 25  | 
		
			 34  | 
		
			 43  | 
		
			 52  | 
		
			 61  | 
		
			 
  | 
	
Пример:
	
