- •Д.В. Топольский, и.Г. Топольская Арифметические и логические основы микропроцессорной техники
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Формы представления чисел
- •2. Двоичная система счисления
- •3. Восьмеричная система счисления
- •4. Шестнадцатеричная система счисления
- •5. Двоично-десятичные числа
- •6. Двоичная арифметика
- •7. Арифметика в обратном и дополнительном кодах
- •8. Математическая логика
- •Ответы к упражнениям
Д.В. Топольский, и.Г. Топольская Арифметические и логические основы микропроцессорной техники
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ 6
2. ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ 13
3. ВОСЬМЕРИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ 15
4. ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНАЯ СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ 17
5. ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЕ ЧИСЛА 19
6. ДВОИЧНАЯ АРИФМЕТИКА 20
7. АРИФМЕТИКА В ОБРАТНОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ КОДАХ 22
8. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА 25
ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ 35
Предисловие
Овладение базовыми знаниями в области компьютерных технологий является очень важной задачей для будущих специалистов. Глубокое понимание арифметических и логических основ микропроцессорной техники позволяет создавать качественное программное обеспечение.
В пособии рассмотрены способы представления данных в памяти микропроцессорной техники, их структура и правила преобразования. Каждый из восьми разделов пособия посвящен определенной теме, содержит теоретические сведения, примеры выполнения арифметических и логических операций, а также упражнения для практической и самостоятельной работы студентов.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Рекомендуется следующая схема работы с пособием. После изучения необходимого материала на практическом занятии разбираются примеры выполнения арифметических и логических операций в микропроцессорах. Каждой раздел содержит необходимый объем теоретических сведений и формулировку проблемы. Затем студентам может быть предложено выполнить находящиеся в конце раздела упражнения. Упражнения имеют различную сложность, которая нарастает с увеличением порядкового номера упражнения.
Для быстрого выполнения преобразований чисел из одной системы счисления в другую, помимо умения применять стандартные алгоритмы перевода, студенты должны помнить значения целых степеней числа 2 от 0 до 10, представление чисел от 0 до 16 в системах счисления с основаниями 2, 8, 10 и 16, а также знать свойства систем счисления с основаниями кратными 2.
При выполнении арифметических операций рекомендуется обозначать все заёмы и переносы из одного разряда в другой, имитируя тем самым работу регистра признаков. При работе с прямыми, дополнительными и обратными кодами рекомендуется использовать разрядность 8 бит.
При выполнении упражнений из раздела «Математическая логика» необходимо твердо усвоить символику и определения (таблицы истинности) трех основных логических операций. При вычислении значений логических выражений необходимо помнить приоритет выполнения логических операций.
В конце учебного пособия приводятся ответы к упражнениям.
Введение
Широкое внедрение вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности, эффективность этого процесса неразрывно связаны как с развитием многочисленных сложных технических разработок, так и с уровнем подготовки в этой области специалистов самого разного профиля. Соответствие функциональных возможностей вычислительных систем и технологического назначения связанных с ними объектов обуславливает необходимость соответствующей подготовки программистов.
Решение этой задачи связано как с организацией учебного процесса на всех уровнях, включая и систему повышения квалификации специалистов, так и с его учебно-методическим обеспечением. Современные специалисты в области программного обеспечения должны обладать знаниями как об аппаратной, так и программной частях вычислительной техники.
Вычислительная техника развивается такими быстрыми темпами, что сейчас принято говорить о поколениях вычислительных машин, отличающихся элементной базой, характеристиками и назначением. Однако практически все вычислительные устройства имеют общие арифметические и логические основы, формы представления чисел, а также правила выполнения арифметических и логических операций. Именно эти вопросы рассматриваются в данном учебном пособии.