Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Білет 16
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Державний іспит
Предмет:
Інші
Варіант:
16
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Позиційні цілочисленні СЧ. Порівняння та класифікація. Двійкова СЧ. Правила дії. Основні переваги.
Непозиційна система числення - це система, для якої значення символу, тобто цифри, не залежить від його положення в числі. До таких систем відноситься, зокрема, римська система (правда з деякими обмовками). Тут, наприклад, символ V завжди означає п'ять, незалежно від місця його появи в записі числа. Є і інші сучасні непозиційні системи.
Позиційна система числення - це система, в якій значення кожної цифри залежить від її числового еквівалента і від її місця (позиції) в числі, тобто один і той же символ (цифра) може приймати різні значення. У позиційній системі числення справедливо рівність:
Aq = anqn + an-1qn-1 + ... + a1q1 + a0q0 + a-1q-1 + ... + a-mq-m, (2.1)
EMBED Equation.3
де Aq це довільне число, записане в системі числення з підставою q; ai - коефіцієнти ряду, тобто цифри системи числення; n, m - кількість цілих і дробових розрядів відповідно.Наприклад, згідно (2.1)
1961,3210 = 1103 + 9102 + 6101 + 1100 + 310-1 + 210-2,
124,5378 = 182 + 281 + 480 + 58-1 + 38-2 + 78-3,
1001,11012 = 123 + 022 + 021 + 120 + 12-1 + 12-2 + 02-3 + 12-4.
Формальні правила двійкової арифметики
Перед тим, як розглянути формальні правила двійкової арифметики підкреслимо загальний принцип складання і віднімання чисел представлених будь-якої позиційної системи числення. У загальному випадку процедури складання і віднімання двох чисел A B = C в будь-якої позиційної системи числення починаються з молодших розрядів. Код суми каждго i-того розряду сi виходить в результаті складання ai + bi +1, де одиниця відповідає перенесенню з молодшого (i - 1) -разряда в i-тый, якщо в молодшому розряді код суми вийшов більше або рівним підставі системи числення. Код різниці кожного i-того розряду виходить в результаті віднімання ai - bi -1, де одиниця відповідає заєму, якщо він був, в молодші розряди величини, рівної підставі системи числення. Отже, правила і методи складання і віднімання в будь-якої позиційної системи числення у принципі залишаються такими ж, як в десятковій системі. Тепер розглянемо правила арифметики з числами, представленими в двійковому коді. Складання двох чисел виконується порозрядний, починаючи з молодшого розряду. У кожному розряді виконується складання двох цифр доданків і одиниці перенесення з сусіднього молодшого розряду: 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1; 1 + 0 = 1; 1 + 1 = 0 і здійснюється перенесення 1 в старший сусідній розряд. Віднімання також проводиться порозрядний, починаючи з молодшого розряду. При відніманні в даному розряді з нуля одиниці необхідно зайняти одиницю з сусіднього старшого розряду, яка рівна двом одиницям даного розряду: 0 - 0 = 0; 1 - 0 = 1; 1 - 1 = 0; 0 - 1 =1 після заєма одиниці з сусіднього старшого розряду. Підсумовування двійкових чисел в комп'ютерах здійснюється за допомогою двійкових суматорів, а віднімання - двійкових вичитателей. Але як буде показано надалі, віднімання можна організувати також за допомогою процедури складання, тобто за допомогою двійкових суматорів, якщо від'ємник представити в "додатковому" або "зворотному" коді і тим самим виключити необхідність в двійкових вичитателях. Множення двійкових чисел проводиться шляхом утворення про-межуточних творів і подальшого їх підсумовування. Проміжні порозрядні твори формуються за наступними правилами: 0 x 0 = 0; 0 x 1 = 0; 1 x 0 = 0; 1 x 1 = 1. Ділення чисел в двійковій системі проводиться за правилами множення і віднімання. Крім арифметичних операцій в цифрових автоматах реалізуються також логічні операції, які детально розглядаються в подальших розділах. Окрім цих операцій в цифрових автоматах, комп'ютерах, виконується ще одна операція над двійковими числами - це зрушення числа по розрядній сітці вліво або управо. У разі зрушення вліво фактично здійснюється множення двійкового числа на 2a, а при зрушенні управо - ділення на 2, де - кількість розрядів, на яку зрушується двійкове число. Наприклад: 0000112 = 310 зрушимо вліво на 2 розряди, одержимо 0011002 = 1210, тобто 3х4(22)= 1210, а зараз 0010002 = 810 зрушимо на 2 розряди управо, одержимо 0000102 = 210, тобто 8:4(22)= 210. У комп'ютерах часто використовується циклічне зрушення, при виконанні якого розрядна сітка, відведена для операнда, представляється замкнутою в кільце. Тоді при зрушенні вліво вміст старшого розряду потрапляє в молодший розряд операнда, а при зрушенні управо - навпаки.
Шифратори. Розширення кількості входів шифратора.
EMBED Visio.Drawing.11
CD(Шифратори) – призначені для перетворення сигналу, що поступає на один з входів(m) в код адреси отримуваного коду(n). m=n2
155ИВ1 – 8 вх
555ИВ3 – 10 вх
EMBED Equation.3
GS=EI(x0x1…x7)
EMBED Visio.Drawing.11
Структура ОП для додавання і віднімання чисел з фікс. комою
Додавання з рухомою комою.
С=A+B; A=Ma*2Pa;B=Mb*2Pb; C=Mc*2Pc;
C=(Ma+Mb*2Pb-Pa)*2Pa;
Mc=Ma+Mb*2Pb-Pa;
EMBED Visio.Drawing.6
Блок схема додавання.
Нормалізація
Знак.0000101110
Знак.101110
Pc=Pa+зсув нормалізації;
Конвеєрна структура iнформацiйного тракту.
Конвеєрний Datapath DLX структуровано наступними сходинками конвеєра, а саме: IF, ID, EХ, MEM, WB. Апаратура кожної сходинки реалізує притамані їй мікрооперації. Наприклад, на першій сходинці виконують вибирання інструкції з пам’яті інструкцій IM за вмістимим програмного лічильника PC, інкремент на +4 (з врахуванням логічного байтового адресування пам’яті інструкцій) поточної адреси за допомогою комбінаційного додавача ADD та занесення значення наступної адреси до поля NPC (Next PC), інтегрованого до конвеєрного регістра IF/ID. Мультиплексор Mux, що керується відповідним одно бітовим полем конвеєрного регістра EX/MEM, визначає джерело запису до NPC – або наступна за чергою адреса, або цільова адреса умовного чи безумовного переходу. Важливо, що обов’язок змінювати природне адресування послідовності вибирання інструкцій з пам’яті інструкцій покладено на контекст інструкції, яка пройшла цикл конвеєра MEM. Конвеєрні регістри виконують функцію збереження контекстів інструкцій, а саме вмістимого інтегрованих до них регістру інструкції IR, робочих регістрів А, В і т.д. Конвеєрні регістри розташовано на межах сходинок. Bони мають назви, відповідні граничним сходинкам, наприклад IF/ID. Тоді поле A конвеєрного регістра позначають як EX/MEM.A. До апаратури другої сходинки ID належать регістровий файл Regs, що містить множину програмно керованих регістрів та знаковий розширювач Signum Extender, що конвертує 16-бітові безпосередні знакові константи у 32-х бітові стандартні операнди формату з фіксованою комою. Апаратура третьої сходинки містить комбінаційний АЛП із мультиплексорами на кожному вході і схему (Zero?) визначення істинності чи хибності умови інструкції умовного переходу. Особливість інформаційного тракту – залучення до нього двох пристроїв пам’яті: даних DM і інструкцій ІМ. Саме через це мова йде про інформаційний тракт, а не процесор. Призначення інших вузлів є зрозумілим з рисунку. Можна на додаток зауважити, що регістровий файл має два порти на читання і один на запис. Ця особливість є прямим наслідком запроваджених в DLX системи інструкцій і конвеєрного принципу роботи.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора