Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра СКС Звіт Про виконання лабораторної роботи №4 З дисципліни: “Організація та функціонування комп’ютерів”  Мета:1. Вивчити призначення логічних операцій. 2. Навчитись створювати і використовувати "фільтри" за допомогою логічних операцій. 3. Вивчити правила кодування додатних і від’ємних двійкових чисел для здійснення арифметичних операцій у комп’ютерах; 4. Навчитися кодувати двійкові числа із знаком у інструкціях навчального комп’ютера – симулятора DeComp. Теоретичні відомості 1.1. Загальні відомості про логічні функції Арифметична операція – операція, у якій операнди і результат сприймаються як числа. До них відносяться операції додавання і віднімання, з якими ми познайомилися у попередніх роботах, а також операції множення і ділення. Усі інші операції, наприклад, добування кореня квадратного, піднесення до степеня, дифференцювання та ін., реалізуються у комп’ютері на основі вказаних операцій. Логічна операція – операція, що полягає у логічній обробці операндів, які приймають у ній участь. До них відносяться операції порівняння, визначення модуля, визначення ознак результатів арифметичних операцій та ін. До них часом відносять операції зсуву праворуч або ліворуч. Вся діяльність людини так або інакше пов’язана з різними висловлюваннями. Будь-яке вимовлене твердження, зауваження є певним висловлюванням. За змістом висловлювання поділяють на прості і складні Будь-яке висловлювання може відповідати або не відповідати дійсності. У першому випадку його називають істинним (правдивим, true) і позначають як 1, а в інших – помилковим (хибним, false) і позначають як 0. 1.2. Подання від’ємних чисел у комп’ютерах Для виконання операцій обробки інформації у комп’ютерах і системах збереження та передачі даних, її замінюють числами. Позначення різної інформації відповідними числами називають цифровим кодування, а послідовність цифр для позначення певної інформації - її кодом. Кодуванню числової інформації у комп’ютерах приділяється особлива увага. Це викликано декількома причинами, одна з яких – наявність знаків у числах. Основна проблема полягає у тому, що центральним складовим елементом арифметично-логічного пристрою (АЛП) є суматор, який виконує лише порозрядне додавання двох кодів із врахуванням ваги кожного з розрядів та з організацією міжрозрядних переносів. Знак числа суматор не “розуміє”, його не розрізняє і сприймає знак числа як звичайний двійковий код. На даний час прийнято, що мінус кодується як одиниця (1), а плюс – як нуль (0). Для здійснення арифметичних операцій у комп’ютерах були розроблені спеціальні способи кодування і відповідні коди. Найбільш поширеними є прямий, обернений та доповняльний коди. Підкреслимо, що доповняльний та обернений коди використовуються тільки для подання від’ємних двійкових чисел. Додатні числа у цих кодах не міняють свого зображення і подаються як у прямому коді. 1.2.1. Прямий код Він базується на природньому поданні чисел у вигляді їх абсолютного значення з кодом відповідного знаку: плюса (0) або мінуса (1) у старшому розряді. Формула утворення прямого коду двійкового числа А = ± 0, а1а2а3…аn має вигляд
Таким чином, цифрові розряди числа у прямому коді залишаються незмінними, а у знаковій частині записується одиниця для від’ємного числа і нуль для додатного числа. 1.2.2. Обернений код Обернений код від’ємного числа називають доповненням до 1. Тут так само присутній знаковий розряд (0 – це “+”, 1 – це “-”). Формула утворення оберненого коду має вигляд Аоб =

(1.3.2) Обернений код додатного числа повністю співпадає з відображенням числа у прямому коді. Приклад 1.3.2. А = - 0,100110. Аоб = 10 + (– 0,100110) – 0,000001 = 1,011001. Звідси витікає правило: щоб записати від’ємне число в оберненому коді, потрі...