Вашкевич Н.П., Захаров А.П. Проектирование и моделирование микропрограммных цифровых устройств с помощью PCAD

№

Наименование МО, условия ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и

представление

в

результате

выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

2

Проверка

исходных чисел

на

Осуществляется так же как и

нуль

для чисел

с

фиксированной

точкой

3

Установка регистров РСм и

РСМм в нуль

РСм:=0; РСМм:=0

4

Другие

микрооперации,

Мантисса

произведения Mz

связанные с умножением мантисс

может

быть

получена

с

сомножителей,

выполняются

так

нарушением

нормализации

же как и для чисел с

вправо.

Сигнал

нарушения

фиксированной точкой для p=0

нормализации

вправо

HR=1

вырабатывается при z0=z1

5

Определение порядка результата

Возможны особые случаи:

умножения Pz=Px+Py

-

при

Pz>Pmax.доп.

РСМp:=РСМp+Р1p

вырабатывается

сигнал

пере-

полнения порядка OV=1;

-

при

Pz<Pmin.доп.

вырабатывается

сигнал

анти-

переполнения, Uп=1

6

Нормализация

результата

Возможны особые случаи, как

умножения влево при HR=1:

в п.5

Mz:=ALS (Mz,1);

Pz:=Pz-1;

РСМм:=ALS(РСМм,1);

Р2м:=LS(Р2м,1);

РСМp:=РСМp+(2n-1)

Таблица 5

Деление чисел с фиксированной точкой

22

№

Наименование МО, условия ее

Признаки, вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и представление

в

результате

выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

1

Запись

исходных

чисел

в

Для

целых

чисел

делимое

регистры ОА:

располагается

так,

чтобы

- числа в прямом коде (модули

младший разряд делимого был в

чисел)

(n-1)-м разряде Р2.

Для

простых

дробей

делимое

РСМ(0/n):=|x(0/n)|;

располагается так, чтобы старший

Р2(0/n-1):=|x(n+1/2n)|;

разряд

делимого

располагался

в

Р1:=|y|;

старшем разряде РСМ после кода

- числа в дополнительном коде

знака делимого.

РСМ(0/n):=[x(0/n)]2;

Для чисел в прямом коде в

знаковом

разряде

регистров

Р2(0/n-1):=[x(n+1/2n)]2;

устанавливаются нули

Р1:=[y]2

2

Проверка

исходных

чисел

на

В

результате

проверки

нуль

исходных

чисел

на

нуль

вырабатываются сигналы:

-

сигнал

нулевого

результата

при x=0, y

0;

- сигнал деления на нуль при

x

0, y=0;

№

Наименование МО, условия ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения и представление в

результате

выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

4

Пробное вычитание (сложение)

Сигнал

переполнения вы-

для анализа на переполнение:

рабатывается:

- для чисел в прямом коде

- для чисел в прямом коде при

анализ на переполнение вы-

С=1 (остаток положительный);

полняется вычитанием делителя из

- для чисел в дополнительном

делимого

коде при РСМ(0)1=x0.

РСМ:= РСМ +

Р1+1;

При

наличии

переполнения

- для чисел в дополнительном

операция деления прекращается.

коде для этой цели выполняется

При

отсутствии переполнения

вычитание при x0=y0

осуществляется

сдвиг

влево

в

РСМ:= РСМ +

РСМ и Р2 после чего начинаются

Р1+1, а при

x0 y0 сложение в сумматоре

такты

деления,

для

чисел

в

дополнительном

коде

РСМ:=РСМ+Р1

формируется код знака частного

z0 (см. п.5)

№

Наименование МО,

условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и

представление

в

результате выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

5

Определение

кода

знака

Для чисел в прямом коде код

частного и его запись в регистр

знака

частного

формируется

частного:

комбинационной

схемой,

- для чисел в прямом коде код

реализующей

сложение

по

знака

частного

определяется

по

модулю 2 кодов знаков делимого

формуле z0=x0 y0. Р2(n):=z0;

и делителя.

Для

чисел

в

дополнительном

- для чисел в дополнительном

коде

код

знака

частного

коде

код

знака

частного

определяется

по

результату

формируется

автоматически

в

пробного вычитания

(сложения)

результате

анализа

на

таким образом:

переполнение

для y0=1

zо =

о;

C

для y0=0 z0=C0;

- код знака частного заносится в

младший разряд регистра Р2 перед

выполнением тактов деления

№

Наименование

МО, условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и

представление

в

результате

выполнения МО

и

операторах присваивания

комментарии

7

Сложение

или

вычитание

в

После каждого сложения или

сумматоре

после

анализа

на

вычитания

вырабатывается

переполнение для чисел в прямом

сигнал

С,

по

которому

коде:

определяется значение очередной

- при С=0 выполняется сложение

цифры частного:

РСМ:=РСМ+Р1;

zi=Ci

-

при

С=1

выполняется

вычитание

8

Сложение

или вычитание

в

После

каждого сложения или

сумматоре после

анализа

на

вычитания

вырабатывается

переполнение

для

чисел

в

сигнал

С,

по

которому

дополнительном коде:

определяется в

зависимости от

- при РСМ(0)=y0

выполняется

знака делителя очередная цифра

вычитание

частного:

zi=Ci при y0 =0;

РСМ:= РСМ +

zi =

при y0=1

Р1+1;

Ci

- при РСМ(0)

y0 выполняется

сложение

РСМ:=РСМ+Р1

9

Вычитание из

счетчика тактов

Вычитание

единицы

из

единицы

счетчика

тактов выполняется

СчТ:=СчТ-1

после каждого такта деления.

При

СчТ=0

вырабатывается

сигнал окончания тактов деления

№

Наименование

МО, условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения и

представление

в

результате выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

10

Коррекция

частного

при

Коррекция

частного

при

делении

чисел в

дополнительном

делении чисел в прямом коде не

коде

производится

после

требуется

окончания тактов деления

путем

прибавления

единицы

к

содержимому регистра частного в

следующих случаях:

№

Наименование

МО,

условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения и представление

в

результате выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

11

Восстановление

последнего

Признаком

отрицательного

остатка делимого для чисел в

остатка делимого для

прямого

дополнительном

коде

произво-

кода является появление нуля в

дится, если знаки остатка и

регистре C

делимого не совпадают. Для этой

цели:

- при РСМ(0)

y0 выполняется

сложение в сумматоре

РСМ:=РСМ+Р1;

№

Наименование МО, условия ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и представление

в

результате

выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

1

Запись

исходных

чисел

в

Мантиссы

делимого

распо-

регистры мантисс и порядков ОА:

лагаются так, чтобы старший

- числа в прямом коде (модули

разряд

мантиссы

располагался

в

чисел)

старшем разряде РСМ после кода

знака делимого.

РСМм(0/n):=|Mx(0/n)|,

Для чисел в прямом коде в

Р2м(0/n-1):=|Mx(n+1/2n)|,

знаковые

разряды регистров

Р1м:=[My],

устанавливаются нули

РСМp:=[Px]2, Р1p:=[Py]2;

- числа в дополнительном коде

РСМм(0/n):=[Mx(0/n)]2,

Р2м(0/n-1):=[Mx(n+1/2n)]2,

Р1м:=[My]2,

РСМn:=[Px]2 ,Р1n:=[Py]2

2

Проверка

исходных

чисел

на

Осуществляется так же как и

нуль

для чисел

с

фиксированной

точкой

3

Пробное вычитание (сложение)

При наличии переполнения для

для анализа

на переполнение

чисел

с

плавающей

точкой

выполняется так же как и для

осуществляется

восстановление

деления

двоичных

чисел

с

мантиссы

делимого

с

фиксированной точкой

последующей

ее

денормализацией

№

Наименование

МО,

условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения

и

представление

в

результате

выполнения МО

и

операторах присваивания

комментарии

4

Восстановление

мантиссы

При отсутствии переполнения

делимого

после

пробного

формируется код знака частного

вычитания

(сложения)

при

для чисел в дополнительном коде

РСМ(0)1=x0.

и осуществляется сдвиг в РСМ и

Для этой

цели в

сумматоре

Р2 после чего начинаются такты

выполняется:

деления чисел обоих кодов

РСМ :=

РСМ(0)

+

+2−n

Р1

м

1

м

5

Денормализация

мантиссы

Знак мантиссы делимого после

делимого

после анализа

на

сдвига сохраняется, так как сдвиг

переполнение производится

при

арифметический

РСМ(0)1=x0

сдвигом мантиссы Mx

вправо на 1 разряд и увеличением

порядка Px на единицу

P′x=Px+1;

M′x:=ARS(Mx,1);

РСМp:=РСМp+1

№

Наименование

МО, условия

ее

Признаки,

вырабатываемые

в

п/п

выполнения и

представление

в

результате

выполнения

МО

и

операторах присваивания

комментарии

6

Деление мантисс после анализа

Если

переполнение

имело

на переполнение осуществляется

место, то код знака частного для

по алгоритму деления чисел с

мантисс в

дополнительном коде

фиксированной точкой (для p=0);

может сформироваться

только

в

при этом необходимо иметь в

результате первого такта деления,

виду, что при наличии перепол-

выполняемого

после

денор-

нения деление

мантисс

может

мализации делимого.

производиться

только

после

В результате деления нор-

восстановления

мантиссы

мализованных мантисс и в случае

делимого и ее денормализации

деления

денормали-зованных

Mz:=M′x/My

мантисс

результат

деления

представляется

в

нормализованном виде