Организация и функционирование ЭВМ. Индивидуальные задания. Вар. 6
.odt|
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра программного обеспечения информационных технологий |
|
Факультет НиДО Специальность ПОИТ |
|
Индивидуальные задания по дисциплине «Организация и функционирование ЭВМ»
|
|
|
|
Минск 2009 |
Задание 1.1
Найти значения выражений С1 = А+В, С2 = А-В, С3 = В- А+, С4 =- А -В,
где А= -477, В=1794. Операнды А и В необходимо представить в двоично- десятичной системе, сформировать для них прямые коды и, используя обратный код, по правилам двоично-десятичной арифметики, найти значения С1, С2, С3, С4. Результат должен быть представлен в прямом коде.
|
Число |
дес. код |
дв.-дес. код |
прямой дв.-дес. код |
обратный дв.-дес. код |
|
А |
-477 |
-0000 0100 0111 0111 |
1.0000 0100 0111 0111 |
1.1001 0101 0010 0010 |
|
В |
1794 |
+0001 0111 1001 0100 |
0.0001 0111 1001 0100 |
0.0001 0111 1001 0100 |
Обратный код числа А равен:
|
|
0000 |
0100 |
0111 |
0111 |
А2-10 |
|
+ |
0110 |
0110 |
0110 |
0110 |
+6 |
|
|
0110 |
1010 |
1101 |
1101 |
инвертируем |
|
1. |
1001 |
0101 |
0010 |
0010 |
AОК |
Обратный код отрицательного числа В равен:
|
|
0001 |
0111 |
1001 |
0100 |
В2-10 |
|
+ |
0110 |
0110 |
0110 |
0110 |
+6 |
|
|
0111 |
1101 |
1111 |
1010 |
инвертируем |
|
1. |
1000 |
0010 |
0000 |
0101 |
-ВОК |
С1=А+В
|
|
1. |
1001 |
0101 |
0010 |
0010 |
Аок |
|
+ |
0. |
0001 |
0111 |
1001 |
0100 |
Вок |
|
|
|
1010 |
1100 |
1011 |
0110 |
Сок |
|
|
|
0000 |
0000 |
0000 |
0001 |
+1 учет переноса при сумм. ОК |
|
|
|
1010 |
1100 |
1011 |
0111 |
|
|
|
|
0110 |
0110 |
0110 |
0000 |
+6 в тетрадах, где был перенос |
|
|
0. |
0001 |
0011 |
0001 |
0111 |
СПК |
С2=А-В
|
|
1. |
1001 |
0101 |
0010 |
0010 |
Аок |
|
+ |
1. |
1000 |
0010 |
0000 |
0101 |
-Вок |
|
|
|
0001 |
0111 |
0010 |
0111 |
|
|
|
|
|
|
|
0001 |
+1 учет переноса при сумм. ОК |
|
|
|
0001 |
0111 |
0010 |
1000 |
|
|
|
|
0000 |
0110 |
0110 |
0110 |
+6 |
|
|
|
1101 |
1101 |
1000 |
1110 |
инвертируем |
|
|
1. |
0010 |
0010 |
0111 |
0001 |
СПК |
С3=В-А
|
|
0. |
0001 |
0111 |
1001 |
0100 |
ВПК |
|
+ |
0. |
0000 |
0100 |
0111 |
0111 |
АПК |
|
|
|
0001 |
1100 |
0000 |
1011 |
|
|
|
|
0000 |
0110 |
0110 |
0110 |
+6 в тетрадах, где был перенос |
|
|
0. |
0010 |
0010 |
0111 |
0001 |
СПК=СОК с учетом коррекции |
С4=-А-В=-(А+В)
|
|
1. |
0001 |
0011 |
0001 |
0111 |
СПК |
Задание 1.2
Выполнить операцию умножения с младшего разряда множителя со сдвигом множителя над числами А= -0.56е-2 и В=0.51е0. Использовать дополнительный код. Результат (порядок и мантисса) должен быть представлен в прямом коде в нормализованной форме.
Решение
АМ=-0.56
АП=-2
ВМ=0.51
ВП=0
Определяем разрядность мантиссы в двоичном коде:
2P>10N;2P>100; P=7.
|
Порядок |
дес. код |
дв. код |
прямой код |
доп. код |
|
А |
-2 |
-0010 |
1.0010 |
1.1010 |
|
В |
0 |
0000 |
0.0000 |
0.0000 |
|
Мантисса |
дес. код |
дв. код |
прямой код |
доп. код |
|
А |
-0.56 |
-0.1000111 |
10.1000111 |
11.1000111 |
|
В |
+0.51 |
+0.1000001 |
00.1000001 |
00.1000001 |
Знак искомого произведения, представляемого знаком его мантиссы, отрицательный, так как знаки мантисс сомножителей неодинаковые.
Предварительное значение порядка произведения определяется следующим образом:
СП*=АП+ВП;
|
|
1. |
1010 |
АП |
|
+ |
0. |
0000 |
ВП |
|
|
1. |
1010 |
СП ДК |
|
|
|
1.0010 |
СП ПК |
Абсолютное значение предварительного значения мантиссы произведения
определяется следующим образом:
СМ*=АМ*ВМ;
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
. |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
* |
0 |
0 |
. |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
. |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
СМ ДК |
|
1 |
0 |
. |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
СМ ПК |
Мантисса произведения нормализованная. Т.о.:
СМ=10.1001000000111;
СП=1.0010.
Задание 2.1
Построить цифровой автомат Мили для ГСА на рис.1 используя D-триггер.
|
Рис.1 |
Решение:
|
|
Объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата имеет вид:
|
№ |
Начало пути |
Конец пути |
Лог. условие |
Вых. сигнал |
Управление памятью |
|||||
|
B(t) |
код B(t) |
B(t+1) |
код A(t+1) |
qD1 |
qD2 |
qD3 |
qD4 |
|
||
|
1 |
B1 |
0001 |
B2 |
0010 |
x5 |
y5y1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
2 |
B1 |
0001 |
B3 |
0011 |
x5 |
y11y41y96 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
3 |
B2 |
0010 |
B4 |
0100 |
1 |
y17 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
4 |
B3 |
0011 |
B6 |
0110 |
x11 |
y22 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
5 |
B3 |
0011 |
B3 |
0011 |
x11 |
- |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
B4 |
0100 |
B5 |
0101 |
x3 |
y6y7y8 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
7 |
B4 |
0100 |
B6 |
0110 |
x3 |
y22 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
8 |
B6 |
0110 |
B7 |
0111 |
x9x10 |
y4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
9 |
B6 |
0110 |
B6 |
0110 |
x9 |
- |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
10 |
B6 |
0110 |
B2 |
0010 |
x9x10 |
y5y1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
11 |
B7 |
0111 |
B8 |
1000 |
1 |
y13y8yk |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Задание 2.2
Написать микропрограмму, соответствующую ГСА, приведенной на рис.4, с учетом заданных множества микроопераций Y=25, множества проверяемых условий Х=31, ёмкости запоминающего устройства (ЗУ) 1000 байт и начального адреса размещения микропрограммы (МП) в ЗУ – 421. В каждом адресе запоминающего устройства может храниться 16 бит информации. Обозначение ук соответствует микрооперации, обозначающей последнюю микрокоманду в микропрограмме.
|
Рис.4 |
Решение
Объект управления характеризуется следующими параметрами:
множество проверяемых условий X = {x1,x2, .. x31};
множество выполняемых микроопераций Y = {y1,y2, .. y25, yк};
ёмкость памяти для записи микропрограмм Vзу= 1 кбайт= 1*210байт;
длина ячейки памяти L = 16 бит;
начальный адрес размещения микропрограммы в памяти − Ан=421.
Исходя из характеристик управляемого, объекта следует:
длина кода для кодирования микроопераций k равна
2k ≥ Y, k ≥ 4. Примем k=7, т.к. длина ячейки памяти L = 16 бит;
длина кода для кодирования условий р = 4, т.к. количество проверяемых условий в управляемом объекте Х=31;
длина кода адреса равна 9, так как количество адресов в памяти,
учитывая, что длина адресуемой ячейки равна 16 битам (т.е. двум байтам), равно 512.
Формат микрокоманд для данного управляемого объекта имеет вид:
|
Рис.2 |
Формат операционной микрокоманды (МКО) имеет длину 16 бит и включает:
-
поле типа микрокоманды (М), имеющее длину в один бит, занимает 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано
-
значение «1»;
-
поле первой микрооперации (Y1), которое занимает разряды с 1-го по 7;
-
поле второй микрооперации (Y2), которое занимает разряды с 8-го по 14; поле микрооперации ук, которое используется только в последней микрокоманде.
Формат микрокоманды перехода (МКП) имеет длину 16 бит и включает:
-
поле типа микрокоманды (Т), имеющее длину в один бит и занимающее 0-ой разряд микрокоманды; в этом поле для данного типа микрокоманды записано значение «0»;
-
поле проверяемого условия (Х), которое занимает разряды с 1-го по 4;
-
поле адреса (А), которое занимает разряды с 8-го по 14;
-
поле модификатора дисциплины переход (М), имеющее длину в один бит и занимающее 15-ый разряд микрокоманды перехода; при М=1 используется первая дисциплина перехода, при М=0 - вторая.
|
N пп |
N вер |
Адрес расположения микрокоманды в ЗУ |
Код микрокоманды |
Примечание |
|
1 |
|
110100101 |
1.0000001.0000101.0 |
Y1,Y5 |
|
2 |
|
110100110 |
1.0010100.0000000.0 |
Y20 |
|
3 |
|
110100111 |
0.0100.110110000.0 |
X4 |
|
4 |
|
110101000 |
1.0000100.0000000.0 |
Y4 |
|
5 |
|
110101001 |
1.1100.110101000.0 |
X12 |
|
6 |
|
110101010 |
1.0011101.0001110.0 |
Y29, Y14 |
|
7 |
|
110101011 |
0.0101.110110100.0 |
X5 |
|
8 |
|
110101100 |
1.0000011.0001110.0 |
Y3, Y14 |
|
9 |
|
110101101 |
0.0010.110101101.1 |
X2 |
|
10 |
|
110101110 |
1.0001010.0010101.0 |
Y10, Y21 |
|
11 |
|
110101111 |
1.0001101.0011111.0 |
Y13,Yk |
|
12 |
|
110110000 |
1.000100.0001101.0 |
Y8, Y13 |
|
13 |
|
110110001 |
1.0000001.0000000 |
Y1 |
|
14 |
|
110110010 |
0.0000.110110000.1 |
X11 |
|
15 |
|
110110011 |
0.0000.110101010.1 |
на Y29 |
|
16 |
|
110110100 |
1.0001100.0000000 |
Y12 |
|
17 |
|
110110101 |
0.0000.110101101 |
на X2 |