Организация ЭВМ и систем. Однопроцессорные ЭВМ. Часть 1

       

Пример выполнения контрольного задания (форма


варианта

Операнды

Задание 1 (ЧФЗ)

Задание 2 (ЧПЗ)

Задание 3 (2-10)

Операции

Операции

Операции

X+Y

X-Y

X*Y

X+Y

X-Y

X*Y

X+Y

X-Y

X*Y

X

Y

18

33

18

33

18

33

18.33

33.18

18.33

33.18

18.33

33.18

183

331

183

331

183

331

Задание 1. Выполнить арифметические действия, рассматривая операнды как ЧФЗ справа от МЗР в формате 1-го байта. Определить модуль результата. Формат результата – 2 байта.

1. Выполним операцию сложения Z = X+Y = 18(10)

+ 33(10) = 51(10).

X = 18(10) = 0001 0010(2);       Y = 33(10) = 0010 0001(2).

Выполним сложение в ПК:

Пример выполнения контрольного задания (форма

            Результат:    Z = 0011 0011(2) = 51(10)

.

2. Выполним операцию вычитания Z = X-Y = 18(10) – 33(10) = -15(10).

Пример выполнения контрольного задания (форма

Пример выполнения контрольного задания (форма

            Результат:    Z = 1000 1111(2) = 15(10) .

3. Выполним операцию умножения Z = X*Y = 18(10)*33(10)

= 594(10).

X = 18(10) = 0001 0010(2);       Y = 33(10) = 0010 0001(2).

Выполним операцию умножения младшими разрядами вперед:

Пример выполнения контрольного задания (форма

Задание 2. Выполнить арифметические действия, рассматривая операнды как ЧПЗ с основанием 2 в следующем формате: несмещенный порядок – 4 бита, мантисса – 8 бит. Формат результата – тот же. Округление производить после приведения операнда к нормализованной форме. Результат нормализовать.

X = 18.33(10);    Y = 33.18(10).

  • Преобразуем дробную часть Х, равную 0.33(10), в двоичное число:
  • Пример выполнения контрольного задания (форма

    Таким образом, 0.33(10)

    = 0.01010100(2), a X = 18.33(10) = 00010010.01010100(2).

    • Представим X в формате ЧПЗ, округлив значение мантиссы до 8 разрядов (ненормализованное число):
    • Пример выполнения контрольного задания (форма

      • Нормализуем X:
      • Пример выполнения контрольного задания (форма

        • Преобразуем дробную часть Y, равную 0.18(10), в двоичное число:
        • Пример выполнения контрольного задания (форма

          Таким образом, 0.18(10) = 0.00101110(2), a Y = 33.18(10) = 00100001.00101110(2).

          • Представим Y в формате ЧПЗ, округлив значение мантиссы до 8 разрядов (ненормализованное число):
          • Пример выполнения контрольного задания (форма

            • Нормализуем Y:
            • Пример выполнения контрольного задания (форма

              1. Выполним операцию сложения Z = X+Y = 18.33(10) + 33.18(10) = 51.51(10).


              Пример выполнения контрольного задания (форма

              2. Выполним операцию вычитания Z = X-Y = 18.33(10)
              + 33.18(10) = -14.85(10).
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма

              Результат:    Z = (-) 0110 * 0.00111100(2) = - 26 * 0.234375 = - 15(10)
              3). Выполним операцию умножения Z = X*Y = 18.33(10)*33.18(10) = 608.1894(10).
              Пример выполнения контрольного задания (форма
              Пример выполнения контрольного задания (форма

              • Перемножим мантиссы сомножителей (вариант умножения младшими разрядами вперед):

              • Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма
                Пример выполнения контрольного задания (форма

                • Сложим порядки сомножителей:

                • Пример выполнения контрольного задания (форма
                  Пример выполнения контрольного задания (форма

                  • Нормализуем произведение:

                  • Пример выполнения контрольного задания (форма

                    Результат:       Z = 1010 * 0.10011000(2) = 210 * 0.59375(10)
                    = 608(10).
                    Задание 3.
                    Выполнить арифметические действия над операндами, представив их в двоично-десятичном коде.
                    1. Выполним операцию сложения Z=X+Y= 183(10) + 331(10)
                    = 514(10).
                    X = 183(10) = 0001 1000 0011(2-10); Y = 331(10) = 0011 0011 0001(2-10).
                    Пример выполнения контрольного задания (форма
                    Пример выполнения контрольного задания (форма
                    Пример выполнения контрольного задания (форма

                    Результат:       Z = 0101 0001 0100(2-10)
                    = 514(10).
                    2. Выполним операцию вычитания Z = X – Y = 183(10) – 331(10)
                    = -148(10).
                    • Представим |Y| в ДК с избытком 6:

                    • Пример выполнения контрольного задания (форма

                      • Выполним сложение:

                      • Пример выполнения контрольного задания (форма

                        Отсутствие переноса из старшей тетрады является признаком того, что результат получился в ДК (т.е. отрицательный).
                        • Перейдем к нескорректированному избыточному ПК:

                        • Пример выполнения контрольного задания (форма

                          • Произведем коррекцию результата в соответствии с п. 5 алгоритма выполнения операции вычитания двоично-десятичных чисел:

                          • Пример выполнения контрольного задания (форма

                            Поскольку ранее результат получался в ДК, т.е. отрицательный, необходимо добавить знак (-).
                            Результат:       Z = - ( 0001 0100 1000)(2-10) = -148(10).
                            3. Выполним операцию умножения Z = X * Y = 183(10) * 331(10)
                            = 60573(10)
                            X = 183(10) = 0001 1000 0011(2-10); Y = 331(10) = 0011 0011 0001(2-10).
                            Для решения примера выберем вариант перемножения "младшие разряды вперед". В соответствии с п. 1 алгоритма полагаем сумму частичных произведений P0=0. (Частичные произведения будем обозначать Pi).
                            Пример выполнения контрольного задания (форма

                            Формирование второго и третьего частичных произведений – более длительная операция, поскольку вторая и третья анализируемые тетрады содержат 3(10), поэтому каждая операция суммирования требует проверки необходимости коррекции.Вычислим P2 ( P2 = Р3 ), последовательно суммируя слагаемые, образующие P2:
                            Пример выполнения контрольного задания (форма

                            Таким образом, второе (а также и третье) частичное произведение, состоящее из трех слагаемых, имеет вид   
                            P2 = Р3 = 0101 0100 1001(2-10).
                            Теперь можно вычислить сумму первого, второго и третьего частичного произведений, т.е. результат.
                            Пример выполнения контрольного задания (форма

                            Окончательный результат: Z = 0110 0000 0101 0111 0011(2-10)
                            = 60573(10).

                            Содержание раздела