- •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
- •Т риггер 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
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
Кафедра электронных вычислительных машин
Ю.А. Луцик, И.В. Лукьянова
Арифметические и логические основы вычислительной техники учебное пособие
по курсу «Арифметические и логические основы
вычислительной техники»
для студентов специальности
”Вычислительные машины, системы и сети”
Минск 2004
УДК 681.322 (075.8)
ББК 32.97 я 73
Л 86
Рецензент:
заведующий кафедрой математики и информатики ЕГУ, кандидат технических наук
В.И. Романов
Луцик Ю.А.
Л 86 |
Арифметические и логические основы вычислительной техники: Учеб. пособие по курсу «Арифметические и логические основы вычислительной техники» для студентов специальности «Вычислительные машины, системы и сети» всех форм обучения / Ю.А. Луцик, И.В. Лукьянова. − Мн.: БГУИР, 2004. − 121с.: ил. . ISBN 985-444-595-Х |
|
Учебное пособие посвящено описанию способов представления числовой информации в ЭВМ, методов выполнения арифметических и логических операций в вычислительных машинах. Рассмотрены вопросы, связанные со способами контроля правильности функционирования вычислительного устройства и методами оптимизации устройств, выполняющих арифметические операции. Пособие может быть использовано студентами всех форм обучения, магистрантами и аспирантами специальности 40 02 01 ”Вычислительные машины, системы и сети”. |
УДК 681.322 (075.8)
ББК 32.97 я 73
© Луцик Ю.А., Лукьянова И.В., 2004
ISBN 985-444-595-Х © БГУИР, 2004
Введение
Основная цель настоящего учебного пособия - помочь студенту, приступившему к изучению арифметики вычислительных машин, приобрести теоретические знания и практические навыки выполнения основных арифметических операций. Правильное понимание алгоритмов рассматриваемых операций подкрепляется знанием структурных и логических схем, реализующих эти алгоритмы и представляющих собой некоторые операционные устройства. В пособии уделяется внимание рассмотрению этих схемных решений. Достаточно подробно рассмотрен аппарат, основанный на правилах и законах булевой алгебры, ориентированный на упрощение (минимизацию) проектируемых логических схем. Кроме того, в пособии приводятся сведения об основных формах хранения и преобразования числовой информации, способах ее кодирования. Достаточное внимание уделено методам контроля правильности функционирования цифрового автомата, возможным ошибкам, возникающим при его работе, и способам их устранения.
Рассматриваемый в пособии теоретический материал сопровождается достаточным количеством примеров, что упрощает и делает более понятным излагаемый материал.
В заключение следует отметить, что в течение ряда лет литература, освещающая арифметику вычислительных машин, не выпускалась. В пособии сделана попытка устранить этот информационный пробел. Материал пособия базируется на работах [1-5].