51. Структура и функционирование микропрограммируемого управляющего автомата.
Микропрограммный автомат с программируемой логикой
Для инициирования микрооперации достаточно сформировать соответствующий управляющий сигнал на соответствующей шине управления. Это переводит линию в активное состояние. Для указания микрооперации, выполняемой в данном такте, можно сформировать управляющее слово, в котором каждый бит соответствует одной линии. Такое управляющее слово называется микрокомандой. Таким образом микрокоманда – это последовательность нулей и единиц. Последовательность микрокоманд, реализующих определенный этап машинного цикла называется микропрограммой. Микропрограмма размещается в специальном запоминающем устройстве – память микрокоманд.
Причина популярности автоматов с программируемой логикой в том, что они допускают разработку очень сложных и взаимосвязанных микропрограмм и допускают внесение изменений.
Каждой команде вычислительной машины в памяти микрокоманд соответствует микропрограмма.
Запуск микропрограмм, выполняющих операции, осуществляется путем передачи кода оперативной памяти из регистра команды на вход преобразователя кода операции. В преобразователе кода операции код операции преобразуется в адрес первой микрокоманды. Этот адрес поступает в формирователь адреса микрокоманды и далее в регистр адреса микрокоманды.
Микрооперационная часть команды (МО) поступает на дешифратор микрооперации(ДШМО). На его выходах образуются управляющие сигналы. Именно эти сигналы инициируют выполнение микроопераций в исполняющих устройствах и узлах вычислительных машин.
Адресная часть микрокоманды подается в формирователь адреса микрокоманды. Адрес следующей микрокоманды формируется на основе 3х частей:
Преобразователя кода операции
Значений осведомительных сигналов флагов
Адресной части
Достоинства:
Возможность модификации микропрограмм, возможность создания микропрограмм любой сложности.
Недостаток:
Большое время выполнения.
52. Принцип выполнения умножения двоичных чисел с плавающей и фиксированной запятой.
Умножение чисел, представленных в форме с фиксированной запятой
операнды представлены в прямом коде. Перед выполнением умножения по обычным арифметическим правилам умножения определяется и запоминается знак произведения. Далее оба операнда представляются в прямом коде и выполняется сама процедура умножения одним из двух ранее описанных методов с обязательным контролем переполнения разрядной сетки. Если знак произведения отрицательный, то ответ, при необходимости, представляется в дополнительном коде.
Умножение чисел представленных в форме с фиксированной запятой можно организовать не только на двоичном сумматоре прямого кода, но и на двоичных сумматорах обратного или дополнительного кода. В этом случае произведение дополнительных или обратных кодов сомножителей равно дополнительному или обратному коду соответственно только в случае положительного множителя. Если же множитель отрицательный, то производится коррекция результата: в первом случае прибавляется поправка [A]= а во втором случае прибавляются поправки [A] и [A]об2-n .
Рассмотрим примеры:
1) умножим 5 на 2. 510 = 0. 01012, 210 = 0. 00102 Знак результата положительный.(т.е. первая цифра 0)
0.0101
x 0.0010
0000
+ 0101
0.01010 = 1010
Умножение чисел, представленных в форме с фиксированной запятой
При умножении двоичных чисел с плавающей запятой мантиссы перемножаются, а порядки складываются. И порядки, и мантиссы являются числами с фиксированной запятой.В обоих случаях проверка на переполнение обязательна. Но, т.к. реально складываются характеристики чисел, то умножение выполняется по следующей формуле:
A1 x A2 = m12
x
m22
=
(m1 x m2)2
,
где r1 + r2 – l – характеристика результата.
Знак ответа определяется обычным образом. Если ответ получился ненормализованный, то выполняются процедуры нормализации и округления ответа.
Напомним, что при реализации алгоритмов математических операций в формате с плавающей запятой каждый раз, когда осуществляется та или иная процедура, затрагивающая характеристики операндов или результата, производится контроль над переполнением и исчезновением порядка, т.е. контролируется условие
0 r rmax ,
где rmax = l + pmax .Например 9*5:
9=1001=1.001*1011;5=101=1.01*1010; 9*5=1.001 * 1.01 * 10(11 + 10) = 1.01101 * 10101 Если размерность мантиссы ограничена 4 двоичными разрядами, то 1.01101 округляется до 1.011, и округлённый результат будет равен 1.011 * 10101 = 44.