Программированиеи компьютеры /
Лабораторная работа 4
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИХ
УСТРОЙСТВ. СТРУКТУРА АЛУ ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ С ФИКСИРО-
ВАННОЙ ЗАПЯТОЙ
Ц е л ь р а б о т ы: Изучение принципов построения и
функционирования АЛУ для деления чисел с фиксированной
запятой.
В в е д е н и е
Деление в ЭВМ обычно сводится к выполнению последователь-
ности вычитаний делителя сначала из делимого, а затем из образу-
ющихся в процессе деления частичных остатков и сдвига частичных
остатков.
Алгоритм деления аналогичен алгоритму деления при ручном
счете. Рассмотрим особенности деления на примере деления целых
чисел.
Пусть Z=X/Y где X-делимое, представленное обычно двойным
словом (2n-1 цифровых разрядов), Y-делитель и Z-частное, предс-
тавленное словами, содержащими n-1 цифровых разрядов.
Так как частное Z-слово, размещаемое в n-разрядном регист-
ре, то должно иметь место неравество
n-1 n-1
|Z|=0, то PrZ [СчЦ]:=1, иначе - PrZ[СчЦ]:=0. В
PrCm поступает сдвинутый на разряд влево PrX (остаток удваивает-
ся), затем содержимое PrCm пересылается в PrX.
Выполняется вычитание (прибавление) делителя. Из сумматора
разность (сумма) поступает в PrCm и пересылается в PrX. На этом
шаге заканчиваеся вычисление нового остатка.
Содержимое счетчика циклов увеличивается на единицу. Если
СчЦ=n-1, то вычисления заканчиваются, в противном случае - пов-
торяются.
В ы п о л н е н и е
л а б о р а т о р н о й р а б о т ы
Структура АЛУ для деления чисел с фиксированной запятой и
алгоритм его функционирования моделируется с помощью программы,
реализованной на языке Турбо-Паскаль-7.
Работа с программой осуществляется в интерактивном режиме.
После запуска программы division.exe на экране дисплея появляет-
ся инструкция для пользователя, согласно которой и выполняется
лабораторная работа. Текст описания лабораторной работы хранится
в файле ....
Выполнение изучаемой операции АЛУ осуществляется по шагам и
результат каждого шага отражается на экране в виде кодов содер-
жимого соответсвующего регистров, промежуточных и конечных ре-
зультатов. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо
зафиксировать по шагам состояние всех элементов АЛУ, индицируе-
мые соответствующими кодами.
Работу АЛУ необходимо изучить для различных значений опе-
рандов и различных сочетаний их знаков.
По результатам работы необходимо построить блок-схему мик-
ропрограммы работы АЛУ.
С о д е р ж а н и е о т ч е т а
1.Описание работы АЛУ.
2.Блок-схема микропрграммы выполнения операций деления для
чисел с фиксированной запятой.
К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы
1.Укажите недостатки алгоритма деления с неподвижным дели-
мым и сдвигаемым вправо делителем.
2.Укажите недостатки алгоритма деления с восстановлением
остатка.
3.Какие операции влияют на скорость выполнения деления?
4.Как выполныется деление с плавающей запятой?
5.Какое деление требует большего времени - чисел с фиксиро-
ванной запятой или чисел с плавающей запятой?
Л и т е р а т у р а
1.Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы.-
М.: Энергоатомиздат, 1985-552 с.
2.Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и систе-
мы.-М.: Высшая школа, 1989-336 с.
3.Соловьев Г.Н. Арифметические устройства ЭВМ - М.:Энер-
гия, 1978-176 с.
4.Чернов В.Г. Математические и логические основы вычисли-
тельных машин. Методические указания к самостоятельной ра-
боте студентов.-ВПИ, 1992-47 с.
5.Калабеков Б.А. Микропрцессоры и их применения в системах
передачи и обработки сигналов - м.: Радио и связь, 1988.