4. Состав и описание узлов модуля операционного блока (моб) для выполнения операций сложения и вычитания машинных чисел

На рисунке 1.16 изображена функциональная схема модуля операционного блока (ФС МОБ) для выполнения операций сложения и вычитания машинных чисел в дополнительном коде (ДК).

Данная схема состоит из следующих элементов:

• РА – регистр, предназначенный для хранения первого операнда;

• РВ – регистр, предназначенный для хранения второго операнда;

• РС – регистр, предназначенный для хранения результата;

• SM – сумматор;

• УА – локальный управляющий автомат для выполнения операций сложения и вычитания;

• KOM – коммутатор инвертирования операнда В;

• САПП – коммутатор переполнения с сигналами ОПП, ППП, ПП;

По сигналу С_РА поступают данные из регистра РА на первый вход сумматора SM. Далее, по сигналу С_РВ поступают данные на коммутатор КОМ и после выбора операнда по сигналам С_B и C_NB на второй вход сумматора SM. На е подается C_NB. Сигнал о переполнении передается на Е. После чего происходит передача результата в регистр РС по сигналу С_РС. Коммутатор САПП определяет ПП.

Рисунок 1.9 ФС МОБ для выполнения операций сложения и вычитания машинных чисел в ДК.

2. Реализация моб для выполнения операции деления чисел

1. Начальные данные

Согласно техническому заданию необходимо выполнить операцию деления по алгоритму «а» (2n/n) в ДК.

Операнды для выполнения примеров машинных операций:

А = 010100010101₂ = 1301₁₀

В = 100111₂ = 39₁₀

Формат подачи операндов и результата int в ДК (рисунок 2.1 и 2.2)

Рисунок 2.10 Формат подачи первого операнда РА

Рисунок 2.11 Формат подачи второго операнда РВ и результата PD

2. Обоснование алгоритма деления чисел

Деление по алгоритму «а» выполняется так:

В начале алгоритма выполняется сравнение знаков делимого (А) и делителя (В). Если знаки совпали, то ЗН = 0, если нет, то ЗН = 1. Проверка на переполнение выполняется по старшему разряду РА после первого сложения РА и РВ. Если старший разряд РА равен 1, то ПП = 0, иначе ПП = 1.

После каждого сложения регистр РА необходимо сдвинуть влево на 1 разряд. Далее прибавляется регистр РВ (В или Впр высчитывается по формуле):

A_k 2 + Впр, если NA_k  NB = 0

A_k+1 =

A_k 2 + В, если NA_k  NB = 1

Впр =

Результатом сложения РА и пр = нке му аРВ является Ак_i. Примеры операции деления чисел по машинному алгоритму «а» представлены на рисунках 2.3

А = + 010100010101₂ = + 1301₁₀ В = – 100111₂ = – 39₁₀

PD ←	PA	PB
± хххххх	± хххххх хххххх	± хххххх
1  ПП=0 1.1 1.10 1.100 1.1000 1.10000 1.100001 – 33	0.010100 010101 0.010100 010101 |A| 1.011001 1.101101 010101 Ак0 1.011010 101010 0.100111 0.000001 101010 Ак1 0.000011 010100 1.011001 1.011100 010100 Ак2 0.111000 101000 0.100111 1.011111 101000 Ак3 0.111111 010000 0.100111 1.100110 010000 Ак4 1.001100 100000 0.100111 1.110011 100000 Ак5 1.100111 000000 0.100111 0.001110 000000 Ак6 →6р 0.000000 001110 Ак остаточ. 14	1.100111 0.100111 (B) 1.011001 (Впр) +В +Впр +В +В +В +В

Рисунок 2.12 Пример операции деления чисел по алгоритму "а" в ДК (2n/n)

Проверка:

PА = 1301; PВ = 39

PD = PA/PB = 1301/39 = – 33₁₀ = 1.100001₂