• При проектировании блока суммирования с плавающей запятой необходимо учесть все ограничения по быстродействию и затратам оборудования, обусловленные заданием на блок, и выбрать оптимальную его структуру.

  6.4.1 Умножение и деление чисел с плавающей запятой

  Числа X и Y можно нормализовать в двоичной системе счисления, представив их в виде мантисс M_x M_Y, умноженных на соответствующие порядки P_x и P_v

  X=2 × MХ Y=2× M_Y

  где M_X=x_з×x_-1×x_-2... ×x_-m, M_Y=y_з×y_-1×y_-2×...×y_-m, представлены дробью с запятой, расположенной перед разрядом с весом 2^-1 и |Mх|<1, |Mу|<1. Эти числа можно разместить в формате, как показано на рис.6. Причем порядки P_x и P_y целые, могут лежать в диапазоне - (2^+L-1) £ P £ +(2^+L-1). Величины p_min= -(2^+L-1) и p_max= -(2^+L-1) представляют собой минимальный и максимальный порядки, которые могут быть размещены в разрядной сетке порядков. Если при микрооперациях с порядками порядок получается меньше, чем p_min, число считается “малым” (отрицательное переполнение разрядной сетки порядков) и его приравнивают к нулю. Если порядок после микрооперации получается больше p_max, число получается “большим” и не может разместиться в разрядной сетке (положительное переполнение) сопроцессора. Поэтому результат считается неверным, вычисления прекращают, выдавая сигнал переполнения.

  Очевидно, что операции умножения и деления с плавающей запятой сводятся к операциям с фиксированной запятой.

  Z=X×Y=2^{Px + Py} (M_X M_Y)

  Z=X/Y=2^{Px - Py} (M_X / M_Y)

  При умножении (делении) порядки складываются (вычитаются) по правилам сложения с фиксированной запятой после младшего разряда, а мантиссы умножаются (делятся) по правилам умножения (деления) чисел с фиксированной запятой перед старшим разрядом. При микрооперациях над порядками проверяются отрицательное и положительное переполнение. После микроопераций над мантиссами проверяется нормализация мантиссы результата. При умножении нормализованных мантисс результат может получится ненормализованным (левое нарушение нормализации). Например, в прямом коде M_X=0.10...0, M_Y=0.10...0, M_Z=0.010...0, где |M_Z|<1/2. В этом случае необходимо результат M_Z сдвинуть влево, от порядка результата P_Z вычесть единицу, проверить на отрицательное переполнение порядка.

  При делении может происходить правое нарушение нормализации, когда после пробного вычитания z₀=1. В этом случае мантиссу результата сдвигают вправо, к порядку прибавляют единицу, проверяют на положительное переполнение.

  5 Порядок защиты

• Защита проекта производится перед комиссией, утверждаемой кафедрой;

• студент допускается к защите при условии наличия подписанной руководителем и студентом пояснительной записки и расчетно-графической части проекта;

• для защиты студенту отводится 10 - 15 минут на изложение содержания выполненной работы; в процессе защиты комиссия высказывает свои замечания; выявленные ошибки проекта должны быть отмечены красным карандашом;

• по результатам защиты (доклад, ответы на вопросы, качество проекта) проставляется оценка в ведомости и на титульном листе пояснительной записки. В случае выявления принципиальных ошибок проект возвращается на доработку;

• после защиты студент должен сдать листы и пояснительную записку руководителю проекта;

• в случае неудовлетворительной оценки назначается повторная защита с устранением всех ошибок проекта или с выдачей нового задания;

• при отстутствии достаточного материала по проекту на контрольные сроки студенту, как правило, выдается новый материал задания.

Cписок использованных источников

1. Баранов С.И.. Синтез микропрограммных автоматов. Л., Энергия.,1979.

2. Букреев И.Н., Мансуров Б.М., Горячев В.И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Сов.радио,1975

3. Карцев М.А. Арифметика цифровых машин. М., Наука,1969.

4. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. М., Энергия, 1979.

5. Майоров С.А., Новиков Г.И. Принципы организации цифровых машин. Л., Машиностроение, 1974.

6. Майоров С.А., Новиков Г.И. Проектирование цифровых вычислительных машин. М., Высшая школа, 1972.

7. Самофалов К.Г., Корнейчук В.И., Тарасенко В.П. Электронные цифровые вычислительные машины. Киев, Вища школа, 1976.

8. Соловьев Г.Н. Арифметические устройства ЭВМ. М., Энергия, 1978.

9. Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Б.В.Тараб-рина. М., Энергия,1977.

10. Мюллер С. Модернизация и ремонт персональных компьютеров. - Пер с англ. - М.: Восточная книжная компания, 1996 .

11. Семенко В. А. и др. Электронные вычислительные машины: Учеб. пособие для ПТУ / В. А. Семенко, В. М. Айдинян, А. Д. Липовой; Под ред. В. И. Дракина. - М.: Высш. шк., 1991.

12. Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.

13. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев, Н. С. Долидзе, М. И. Критенко и др. - М.: Радио и связь, 1994.

14. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и др.; Под ред С. В. Якубовского. - М.: Радио и связь, 1990.

Приложение А.

( Справочное ).

Предлагаемый перечень элементо логики серии ТТЛ К155 для курсоого проектирования.

В скобках после обозначения типа микросхемы ( К155ЛA8 (...,...),...), указаны времена задержки ее срабатывания в наносекундах (нс); первая величина при переходе напряжения на выходе микросхемы от напряжения логического нуля к напряжению логической единицы 01, вторая величина при переходе напряжения на выходе 10. Напряжения логической 1 не менее +2.4В Uп = 50.25В. Микросхемы К155ЛП3, К155ЛП1 используются для расширения функций К155ЛР1, Л155ЛБ1, К155ЛР3, К155ЛР4. Выходы этих расширителей подключаются к двум нижним входам микросхем. При этом расширитель начинает выполнять свою функцию в составе микросхемы.

Корпус прямоугольный пластмассовый 401.14-1 (выводы: +U -14, общий - 7) имеет следующий вид: