- •Часть 1. Исследование систем счисления и методов конвертирования
- •Часть 2. Кодирование данных в микропроцессорной технике
- •Часть 3. Арифметические операции при обработке данных
- •Лабораторная работа №1. Основы машинной арифметики.
- •Часть 1. Исследование систем счисления и методов конвертирования
- •Содержание отчета
- •1. Введение в системы счисления
- •1.1 Общие положения. Классификация систем счисления
- •1.2 Позиционные системы счисления. Полиномиальное представление чисел
- •1.3 Системы счисления, применяемые в микропроцессорной
- •1.4 Некоторые свойства позиционных однородных систем с естественным множеством цифр
- •2. Преобразование чисел из одной системы счисления в другую
- •2.1 Методы конвертирования
- •2.2 Метод подбора
- •2.3 Метод замещения полиномиальных элементов (поэлементное замещение)
- •2.4 Метод, основанный на “схеме Горнера”
- •2.5 Метод “цифра за цифрой”
- •2.5.1 Конверсия целого числа методом “цифра за цифрой”
- •2.5.2 Конверсия дробного числа методом “цифра за цифрой”
- •2.6 Методы, учитывающие специфические соотношения оснований систем счисления
- •2.6.1 Двоично-шестнадцатеричные и шестнадцатерично-двоичные преобразования
- •2.6.2 Двоично-восьмеричные и восьмерично-двоичные преобразования
- •2.7 Методы, использующие промежуточные системы систем счисления
- •Часть 2. Кодирование данных в микропроцессорной технике
- •2. Теоретические основы кодирования чисел
- •3. Обратные коды двоичных чисел.
- •Дополнительные коды числовых данных
- •Часть 3. Арифметические операции при обработке данных
- •1. Предварительные замечания
- •3.1.1. Сложение дробных и целых положительных чисел без переполнения. (Случай 1)
- •3.1.2. Сложение дробных и целых положительных чисел с переполнением (Случай 2)
- •3.1.3. Сложение дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3)
- •3.1.4. Сложение дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4)
- •3.1.5. Сложение отрицательных чисел с “особым случаем переполнения”(Случай 5)
- •3.6.Сложение чисел разных знаков
- •3.1.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6, 9)
- •3.1.6.3. Модуль положительного операнда меньше модуля отрицательного (Случаи 7,8).
- •3.1.7 Обнаружение переполнения разрядной сетки в пдк
- •3.2.1. Сложение в обратных кодах дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3ок)
- •3.1.4. Сложение в обратных кодах дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4ок)
- •3.1.5. Сложение в обратных кодах отрицательных чисел с “особым случаем переполнением ” при сложении в дополнительных кодах (Случай 5)
- •3.1.6.Сложение в обратных кодах чисел разных знаков
- •3.1.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6, 9)
- •3.4 Обнаружение переполнения разрядной сетки в пок
- •4. Cложение чисел в модифицированных дополнительных кодах (мдк)
- •4.2.1. Сложение дробных и целых положительных чисел без переполнения. (Случай 1)
- •3.2.2. Сложение дробных и целых положительных чисел с переполнением (Случай 2)
- •3.2.3. Сложение дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3)
- •3.2.4. Сложение дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4)
- •3.2.5. Сложение целых отрицательных чисел с “особым случаем переполнения”(Случай 5)
- •3.2.6.Сложение чисел разного знака в модифицированных дополнительных кодах
- •3.2.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6,9)
- •3.2.6.3. Модуль положительного операнда меньше модуля отрицательного (Случаи 7,8).
- •4. Обнаружение переполнения разрядной сетки в модифицированных дополнительных кодах
3.2.4. Сложение дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4)
3.2.4.1. Дробные отрицательные числа. Пусть складываются два отрицательных слагаемых представленных в форме дробных чисел. Пусть также (|A|+|B|)1. Очевидно, что модуль суммы в этом случае превосходит максимальное число, представимое в заданной разрядной сетке, т.е. должно иметь место отрицательное переполнение, признаком которого – положительный знак суммы. Так как слагаемые отрицательные числа, то сложение выполняется в модифицированных дополнительных кодах. При сложении должно иметь место отрицательное переполнение, признаком которого должна быть комбинация “10” в знаковых разрядах суммы.
3.2.4.2. Целые отрицательные числа. Пусть складываются два отрицательных слагаемых, представленных в форме целых чисел. Пусть также (|A|+|B|)2n-1. Очевидно, что модуль суммы в этом случае превосходит максимальное число, представимое в заданной разрядной сетке.
Таким образом, как и при сложении дробных чисел должно иметь место отрицательное переполнение, признаком которого должна быть комбинация “10” в знаковых разрядах суммы.
Пример 4. Сложение дробных и целых ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ чисел С переполнениЕМ (случай 4мдк) |
||||||||
Выполнить сложение в модифицированном дополнительном коде пар дробных и целых отрицательных операндов соответственно А,В и X,Y. |
||||||||
|
Дробные слагаемые в ПК равны |
Целые слагаемые в ПК равны |
|
|||||
А= –0.7510= –0.11000002; В= –0.37510= – 0.01100002. |
X= –8010= –10100002; Y= –6410= –10000002. |
|||||||
Предварительные выводы. Очевидно, что т.к. |75|+|0.375|1 и |80|+|64|12810, то для заданных целых и дробных отрицательных чисел выполняются условия (|A|+|B|)2n-1 и (|A|+|B|)1, соответственно. Поэтому, при сложении следует ожидать отрицательного переполнения. |
||||||||
Решение.
|
||||||||
|
|
|
||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
П ри сложении дробных чисел А+В в знаковых разрядах суммы–комбинация “10”, а модуль значащей части числа равен 0.11100002=0.87510. Разность 2–(А+В) подсчитанная теоретически также должна быть равна 2–(0.75+0.375)=2–1.125=0.875. Комбинация значений 10 в знаковых разрядах суммы не соответствует разрешенным комбинациям модифицированного кода и является признаком отрицательного переполнения. При сложении целых чисел X+Y в знаковых разрядах суммы–комбинация “10”, а модуль значащей части числа равен 28 -144 , это опять совпадает с полученным в примере результатом. Таким образом имеет место отрицательное переполнение с соответствующим признаком, те. комбинацией значений знаковых разрядов “10”
|