![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Устройство деления 16-ти разрядных чисел с плавающей запятой |
2 - Д1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ Разработать устройство деления 16-ти разрядных чисел с плавающей запятой, где : ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: 1.1. Формат входных данных - двоичные числа с плавающей запятой, представленные в прямом коде 1.2. Длина одного слова 16 бит, где: - порядок - 7 бит - знаковая часть - 1 бит - мантисса - 7 бит - знаковая часть - 1 бит 1.3. Диапазон представления чисел: от - 2 а0 А 2 а-15 А до 2 а0 А - 2 а-15 1.4. Точность представления чисел : 2 а-15 1.5. Обнаружение одиночных ошибок в операции деления. - 3 - Д2. ВВЕДЕНИЕ В современных ЭВМ один из основных элементов является блок АЛУ (арифметико-логическое устройство), которое осуществляет арифметичес- кие и логические операции над поступающими в ЭВМ машинными словами. Важнейшей операцией, выполняемой в АЛУ, является операция деления, которая может проводиться над двоичными числами с фиксированной запя- той, двоичными числами с плавающей запятой, десятичными целыми числа- ми и т.д. В данной курсовой работе деление производится над двоичными чис- лами с плавающей запятой, причем для улучшения надежности и быстро- действия данной схемы используются микросхемы, применяемые для созда- ния современных ЭВМ (в том числе и для ЭВМ, создаваемых в НПО "Пер- сей"). - 4 - Д3. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 3.1. Техническое задание представляет собой задачу создания ус- тройства деления для 16-ти разрядных чисел с плавающей запятой с об- наружением ошибок. В ЭВМ числа с плавающей запятой в общем случае представляются в виде: X = S рp Аg ; g < 1,> где: g - мантисса числа X; S аp А - характеристика числа X; p - порядок; S - основание характеристики. Обычно число S совпадает с основанием мантиссы g. Мантисса g - правильная дробь. Порядок p, который можнт быть положительным или отрицательным числом, определяет положение запятой в числе X. Для двоичных чисел число с плавающей запятой имеет вид: X = 2 рp Аg ; g < 1,> Структурно двоичное число с плавающей запятой в ЭВМ представлено на рис. 1. в Приложении 1. 3.2. ДЕЛЕНИЕ КАК АРИФМЕТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ В ЭВМ 3.2.1. В ЭВМ для выполнения арифметических и логических преобра- зований служит арифметическо-логические устройства (АЛУ). Преобразования над операндами (словами) представляют собой сло- жение, вычитание, вычитание модулей, умножение и деление. Это арифме- тические операции. Группу логических операций составляют операции дизъюнкции и конъюнкции. Специальные арифметические операции включают нормализацию, ариф- метический сдвиг, логический сдвиг. По способу представления чисел различают следующие типв АЛУ: - для чисел с фиксированной запятой; - для чисел с плавающей запятой; - для десятичных чисел. - 5 - 3.2.2. Деление чисел с плавающей запятой выполняется в соответ- ствии с формулой: X S аpx Аgx gx --- = ------ = S аp АX а-py А ---- Y S аpy Аgy gy. При делении чисел с плавающей запятой мантисса частного равна частному от деления мантиссы делимого на мантиссу делителя, а порядок частного - разности порядков делимого и делителя. Частное нормализу- ется и ему присваивается знак "плюс", если делимое и делитель имеют одинаковые знаки ; и знак "минус", если делимое и делитель имеют раз- ные знаки.
3.2.3. Таким образом нахождение частного сводится к выполнению трех операций: - определение знака частного; - определение порядка частного; - определение мантиссы частного. Структурно все эти операции представлены на рис.2 в Приложении 1. В соответствии с техническим заданием, необходимо проводить кон- троль над конечным результатом, т.е. обнаружить одиночную ошибку. Для данного задания обнаружение одиночной ошибки производится методом сравнения. Структурная схема разработанного устройства показана на рис. 2-а в Приложении 2. 3.2.4. БЛОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ЧАСТНОГО В соответствии с Рис.1 в Приложении 1 знаки порядка и мантиссы частного будут зависеть от одноименности или разноименности знаков порядков и мантисс делимого и делителя. Однако знаки порядка и мантиссы частного определяются по-разно- му. А именно: -- Для определения знака мантиссы частного рассмотрен двухтактный счетчик (рис.3 в Приложении 1.). При поступлении информации счи- таетсч, что комбинация одноименных значений (00 или 11) дает ко- нечную информацию -"0" (т.е. " " или "отсутствие знака"). В про- тивном случае информация - "1" (т.е. "-" или "наличие знака"). Организуются 2 такта работы. -- Определение знака порядка производится с помощью сложения по модулю 2. Этот элемент схемы входит в блок определения порядка частного (см. рис.4 в Приложении 3.). Наличие знака дает инфор- мацию по прямому выходу (это есть"1"), в противном случае инвер- сный выход дает информацию "0". - 6 - 3.2.5. БЛОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРЯДКА ЧАСТНОГО (рис.4 в Приложении 3). Определение порядка сводится к "вычитанию" порядков делимого и делителя. Порядки операндов и их знаки поступают в регистры Рг.1, Рг.2, Зн.Рг.1 и Зн.Рг.2 соответственно. Затем в сумматоре происходит "вычитание", т.е. сложение порядка делимого и делителя. Причем поря- док делителя представлен в дополнительном коде. После этого вся ин- формация поступает в регистр результата Рг.Р. 3.5.6. ОБНАРУЖЕНИЕ ОДИНОЧНОЙ ОШИБКИ Для этой цели используется поразрядное сравнение основной и дуб- лирующей информации по модулю 2. Несовпадение информации выдает "0" или ошибку.(См. рис.2-а в Приложении 2). - 7 - Приложение 1. ? ?Магистраль операндов? ? ? ? ? ? ? ?Знак Р? ?Порядок (Р)? ?Знак m ? ?Мантисса (m)? ? ? ? ? Рис. 1. Представление двоичного числа с плавающей запятой. ?Блок определения ? Блок ? Блок ? ? знака числа ? определения ? определения ? ? порядка частного? мантиссы частного? ?Знак ? Знак ? ? ? ?порядка ? мантиссы? ? ? Рис. 2. Нахождение частного. ? ? ? ? ? ? ? 1 ? ? & ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Счетчик ? ? ? ? Рис. 3. Блок определения знака мантиссы частного с помощью двухтактового счетчика. - 8 - Приложение 2. Магистраль ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? УД ? ? УДg ? ? ? ? ? ? (Устройство де-? ? (Устройство де-? ?ления) ? ?ления дублиру-? ? ? ?ющее) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 16 ? 16 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mod 2 ? ? ? ? ? ? ? 16 ? ? ? ? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Сигнал ошибки "1" Рис. 2-а. Структурная схема устройства деления с обнаружением одиночных ошибок. - 9 - Приложение 3. Магистраль операндов ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Зн.Р
г.1 ? ? ?Зн.Рг.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Рг.1 ? ? ? Рг.2 ? ? ? ? ?o? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mod 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?o? ? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? СМ ? ? ? ? ? Рг. Р. ? ? ? ? ? ? o Рис. 4. Определение порядка частного и его знака (mod 2). - 10 - Приложение 4. ? Магистраль ? ? ? ? ? ? ? ? ? Рг. д-ль ? ? ? ?o? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Рг. р. Р. ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "1" ? ? СМ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Рг. Р. ? ? ? ? Р ? ? ? ? ? ? ? ? Тг. ? ? ? ? ? ?o? ? ? ? ? Рг. ? ? ? ? ? ? ? ? ? Рис. 5. Блок определения мантиссы частного. - 11 - ДСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Коган Б.М. "Электронные вычислительные машины и системы", М. 1979г. 2. Граф Ш., Гессель М., "Схемы поиска неисправностей", М. 1989г. ДМОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ ВЕЧЕРНИЙ ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ?КУРСОВАЯ РАБОТА по курсу ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ Студент гр. ВСЦ-12-91 Крючков Дмитрий МОСКВА 1995г.
отражение сверху вниз flippydisk двухсторонняя дискета float функция, преобразующая целое число в эквивалентное число с плавающей точкой float/defloat плавающая/фиксированная область floatprocessingunit устройство или сопроцессор с плавающей запятой floating 1. буферный режим работы; 2. плавающий; 3. с плавающей точкой (запятой) floatingadd сложение с плавающей запятой floatinginput дифференциальный вход floatingoctalpoint (FLOP) плавающая запятая в восьмеричной системе floating point плавающая точка (при обозначении десятичнойдроби) floating-point с плавающей точкой floating-pointinstructionset набор команд для выполнения вычислений с плавающей запятой floatingpointnumber число с плавающей точкой floating-pointnumberrepresentation полулогарифмическое представление чисел floating-pointoperationspersecond (FLOPS) количество операций с плавающей точкой в секунду (ФЛОПС) floating-pointprocessor математический сопроцессор floating-pointregister регистр с плавающей запятой floating-pointrepresentation представление
9. Построение арифметико-логического устройства для выполнения операции умножения целых чисел
10. Разработка схемы блока арифметико-логического устройства для умножения двух двоичных чисел
11. Устройство селективного управления работой семисегментного индикатора
12. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
13. Теория книговедения в работах М.Щелкунова
14. Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы процессора
15. Теория автоматического управления
16. Постановка лабораторной работы по теории графов
17. Лабораторные работы по теории и технологии информационных процессов
19. ПТЦА - Прикладная теория цифровых автоматов
20. Лабораторная работа №5 по "Основам теории систем" (Транспортные задачи линейного программирования)
25. Работа комбинированной автоматической системы управления
26. Методичка для курсового проектирования по ПТЦА (прикладная теория цифровых автоматов)
27. Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по телефонной линии
28. КПД трансформатора. Устройство и работа
29. Устройство и принцип работы радиоприёмника Попова
32. Теории лидерства. Роль лидера в управлении организацией
36. Ферменты и белки живой клетки – это молекулярные биологические автоматы с программным управлением
37. Синтез цифрового автомата управления памятью
41. Задачи по теории управления
43. Устройство, назначение, принцип работы, типы и история телескопа
45. Теория эффективных фондовых инвестиций и ее применение (раздел дипломной работы)
46. Контрольная работа по предмету «Теория бухгалтерского учета»
47. Контрольная работа по теории статистики финансов и кредита
50. Лабораторная работа по дисциплине теория и проектирование ЭВМ
51. Моделирование времени. Обеспечение параллельности в работе устройств ВС в системе VHDL
52. Автоматизированные системы управления распределительными устройствами низкого напряжения
53. Некоторые аспекты обеспечения эффективности работы системы управления базами данных
57. Основные теории государственного управления
58. Планирование работы муниципального управления
59. Теория муниципального управления
60. Изучение работы модуля "Управление проектами" системы "Галактика"
62. Прикладна теорія цифрових автоматів
63. Работа периферийных устройств
64. Техническое устройство банкоматов и правила работы с ним
65. Микропрограммный автомат на постоянном запоминающем устройстве для кодирования манчестерского кода
66. Разработка устройства лазерного дистанционного управления
67. Разработка устройства логического управления
68. Теория автоматического управления
69. Организация и проведение работы по управлению общественными отношениями
73. Развитие теории менеджмента в работе Э. Шейна
75. Теории мотивации потребностей в управлении персоналом
76. Теория корпоративного управления
77. Теория стратегического управления
80. Эволюционный процесс развития теорий управления в ХХ веке
81. Экономическая эффективность работы аппарата управления
82. Эволюционные теории управления в образовании
84. Установка автомата-садчика на пресс СМ-1085 с целью повышения надежности и эффективности работы
90. Методы теории социальной работы
91. Описание работы гидросистемы и сети управления шасси самолета АН-26
94. Производство узла деления чисел с плавающей запятой, используемого в самолетах
95. Характеристика работы предприятия, его функциональная деятельность и особенности управления
96. Производство отделочных работ