Модифицированное сложение чисел в формате с плавающей точкой
Модифицированное сложение чисел в формате с плавающей точкой - раздел Компьютеры, КОМПЬЮТЕРНАЯ АРИФМЕТИКА. ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ Числа, Представленные В Формате С Плавающей Точкой (Запятой) Имеют Две Части ...
Числа, представленные в формате с плавающей точкой (запятой) имеют две части – мантиссу и порядок. Поэтому, операция алгебраического сложения выполняется отдельно над мантиссой и над порядком. Следовательно, в цифровом автомате может быть два суммирующих устройства, для мантиссы и для порядка.
Для чисел с плавающей точкой справедливо условие нормализации: q-1< | mA| < 1 (9.1),
где q - основание системы счисления; mA - мантиссы числа.
Это нормализованное представление числа, и оно требует, чтобы в старшем разряде мантиссы двоичного числа стояла единица. Для двоичной системы это будет означать, что мантисса всегда находится в пределах: 0,5≤ |mA|< 1 (9.2)
При выполнении автоматом операций над числами, нормализуют как входные слагаемые, так и выходной результат.
Операция нормализации числа состоит из условия нормализации (9.1) и осуществляется методом сдвига мантиссы числа в ту или иную сторону. Сдвиги могут производиться влево или вправо в пределах разрядной сетки машины по правилам представленных моделью таблицы 9.1.
Модифицированный сдвиг - операция над модифицированным изображением числа, выполняется по модели таблицы 9.2.
Величина e зависит от кода. Для дополнительного кода ε = 0, для обратного кода e = 1.
При сложении чисел, результат сложения может выйти из нормализации как справа уравнения (9.1) так и слева.
Обозначим через γ - признак нарушения нормализации числа справа, указывающий на необходимость сдвига числа вправо на один разряд для восстановления знака числа.
Признаком нарушения нормализации числа слева δ (когда результат по абсолютной величине оказывается меньше 1/q ) является наличие одинаковых комбинаций в разряде переполнения и старшем разряде цифровой части сумматора.
Итак, рассмотрим сложение чисел А = mApA и В = mBpB имеющих одинаковый порядок pA=pB Обе мантиссы удовлетворяют условию нормализации.
Сложение мантиссы осуществляют на сумматоре ДСДК или ДСОК по правилу сложения чисел аналогично в формате с фиксированной запятой. Если после сложения мантисса результата удовлетворяет условию нормализации (т.е. δ = 0, γ=0), то к этому результату приписывается порядок любого из операндов. В противном случае производится нормализация числа.
Пример1. Найти сумму чисел
А=0,1000*2-3 и В=-0,1011*2-3
Мантиссы и порядок обрабатываются на ДСДК.
Здесь Sg2&R1=11 т.е.δ =1, γ=0. Значить, необходим сдвиг мантиссы влево на 1разряд.
[m'c]=11,1010 Проверяем. Снова δ=1, γ=0. Значить, необходим еще сдвиг влево на 1 разряд.
[m"c]доп. 11, 0100 Проверяем. Все в порядке δ= 0, γ=0.
Одновременно со сдвигом нужна коррекция порядка на
Методические указания
к выполнению контрольных заданий
для студентов всех форм обучения специальностей
8.091501–«Компьютерные системы и сети» и
7.091503–«Специализированные компьютерные систем
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Пояснительная записка к контрольной работе должна быть выполнена в соответствии с ДСТУ 3008-95, и включать:
-титульный лист;
- вступление;
- задание;
- основные
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Савельев А.Я. Основы информатики. М. Высшая школа, 1991-235 с.
2.Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. М. Высшая школа, 1980-255 с.
3.Лихтциндер Б
Представление чисел в позиционных системах счисления
Сам процесс счисления (нумерация) - совокупность определенных приемов (правил, алгоритмов) представления натуральных чисел и выполнения арифметических операций.
В любой системе счисления п
Выбор системы счисления компьютера
При разработке компьютера производится выбор системы счисления, методов выполнения арифметических и логических операций, элементной базы и др.
Выбор системы счисления обуславливается следу
Метод подбора коэффициентов
Задача перевода числа с основанием q1 в число с основанием q2 сводится к отыскиванию коэффициентов полинома нового основания. Эту задачу можно решить методом подбора коэффицие
Метод перевода чисел делением на основание в положительной степени
Предыдущий метод имеет один недостаток. При больших числах, операция деления имеет много итераций. Это снижает быстродействие. Метод деления на основание новой системы в любой положительной степени
ФОРМАТЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ В КОМПЬЮТЕРЕ
Все разнообразие записи чисел разбивают на естественные и нормализованные (нормальные) формы.
При естественной форме, число записывают в естественном (натуральном) виде, напр
Представления чисел с фиксированной запятой
Автоматное изображение числа - представление числа N в разрядной сетке цифрового автомата, в заданном формате и правилами отображения.
При представлении числа в форме с фиксированной запят
Представление чисел в формате с плавающей запятой
Другой наиболее распространенной формой является представление чисел в форме с плавающей запятой. В этом случае в нормальной форме число записывается как
Абсолютная погрешность представления чисел
Абсолютная погрешность вычислений DN это разность между истинным значением числа N и его значением полученным после машинного отображения, операций и .др. т.е. Nm
Формальные правила двоичной арифметики
В арифметике любого вида участвуют всегда два или более чисел. Как результат выполнения арифметических операций появляется новое число. Формально это можно представить:
Представление отрицательных чисел
Одним из способов выполнения операций с помощью двоичного сумматора, является замена операции вычитания операцией суммы с обратным или дополнительным кодом отрицательного числа:
А – В = А
Cложение чисел на двоичном сумматоре дополнительного кода
Двоичным сумматором дополнительного кода (ДСДК) называется, сумматор оперирующий числами, представленными в дополнительном коде.
Основной особенностью ДСДК является наличие цепи переноса 1
Сложение чисел на сумматоре обратного кода
Двоичным сумматором обратного кода (ДСОК) называется сумматор, оперирующий с числами в обратном коде.
Структурная схема ДСОК приведена на рисунке 8.2.
Переполнение при сложении в обратных кодах
Признаком переполнения разрядной сетки сумматора обратного кода является знак результата, противоположный знакам операндов.
Пример:
1).
А=0,0111, В=0,1101
СЛОЖЕНИЕ ЧИСЕЛ ПРИ РАЗНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ПОРЯДКОВ
Для операции сложения чисел необходимым условием является сопоставление весов разрядов операндов друг другу. Поэтому, сначала нужно уровнять порядки, что повлечет за собой временное нарушение норма
Методы умножения бинарных чисел
Рассмотрим основные способы выполнения операции умножения для различных систем cчисления. Самым распространенным способом умножения чисел является способ поразрядного умножения множимого на множите
Умножение чисел с плавающей запятой
Так как числа с плавающей запятой представляются мантиссой и порядком, то выполнение операции умножения состоит из двух действий:
-перемножение мантисс;
-сложение порядков.
Умножение чисел на ДСДК при положительном множителе
При положительном множителе можно сформулировать следующий алгоритм умножения чисел на ДСДК.
Алгоритм. Если множитель больше "0", то умножение на сумматоре дополнитель
Метод деления бинарных чисел
Наибольшее распространение получил метод выполнения операции деления чисел путем вычитания.
На каждом шаге из делимого А вычитается делитель В (начиная со старших разрядов)
Алгоритм деления без восстановления остатка
Метод деления бинарных чисел без восстановления промежуточных остатков выполняется в последовательности:
-определить знак частного по формуле SgC= SgAÅ SgB
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов