- •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
3.2.5. Сложение целых отрицательных чисел с “особым случаем переполнения”(Случай 5)
3.2.5.1. Пусть складываются два отрицательных слагаемых, представленных в форме как целых, так и дробных чисел. Пусть для целых чисел, выполняется условие (|A|+|B|)=2n-1 , а для дробных (|A|+|B|)=1. Очевидно, что модуль суммы в этом случае на единицу младшего разряда больше модуля максимального числа, представимого в заданной разрядной сетке (формулы 2,4). Таким образом, при сложении должен иметь место особый случай переполнения. Представляет интерес определение признака особого случая переполнения в случае модифицированных дополнительных кодов.
Пример 5. Сложение дробных и целых ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ чисел. ОСОБЫЙ СЛУЧАЙ ПЕРЕПОЛНЕНИЯ (случай 5мдк) |
||||||||
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 |
|
|||||
X= –0.7510 = – 0.11000002 Y= – 0.2510= – 0.01000002 |
A= –8110= – 10100012 В= –4710= – 01011112 |
|||||||
Предварительные выводы. Очевидно, что т.к. |0.75|+|0.25 |=1 и |81|+|47|=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 особого переполнения. На примере необходимо проанализировать признаки такого переполнения |
||||||||
Решение.
|
||||||||
|
|
|
||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
П ример показывает, что при сложении как дробных, так и целых чисел вследствие переполнения возникает перенос из старшего значащего разряда в младший знаковый. В свою очередь из младшего значащего разряда возникает перенос в старший знаковый разряд. Переносы приводят к формированию в знаковых разрядах единичных значений и отбрасываемого переноса из старшего знакового разряда, т.е. SSA+SSB +1=11+11+1=1 11. Кроме того, в обеих случаях модуль суммы равен нулю. Таким образом при сложении в модифицированных кодах особому случаю переполнению соответствуют два признака
|