Техническое задание

Техническое задание. представляет собой задачу создания ус- тройства делениядля 16-ти разрядных чисел с плавающей запятой с об- наружениемошибок.

В ЭВМ числас плавающей запятой в общем случае представляются в виде X S рp Аg g lt 1, где g - мантисса числа X S аp А- характеристика числа X p - порядок S - основание характеристики.

Обычно числоS 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 двоичныхчисел число с плавающей запятой имеет вид X 2 рp Аg g lt 1, Структурно двоичное число с плавающейзапятой в ЭВМ представлено на рис. 1. вПриложении 2. ДЕЛЕНИЕКАК АРИФМЕТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ В ЭВМ 1. В ЭВМдля выполнения арифметических и логических преобра- зований служитарифметическо-логические устройства АЛУ . Преобразования над операндами словами представляют собой сло- жение, вычитание, вычитание модулей, умножение и деление.

Это арифме- тическиеоперации. Группу логических операций составляют операции дизъюнкции иконъюнкции. Специальныеарифметические операции включают нормализацию, ариф- метический сдвиг, логический сдвиг. По способупредставления чисел различают следующие типв АЛУ - для чиселс фиксированной запятой - для чиселс плавающей запятой - длядесятичных чисел. - 5 - 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 делениичисел с плавающей запятой мантисса частного равна частному отделения мантиссы делимого на мантиссу делителя, а порядок частного -разности порядков делимого и делителя.

Частное нормализу- ется и емуприсваивается знак плюс, если делимое и делитель имеют одинаковые знаки и знак минус, если делимое и делитель имеют раз- ные знаки. 3. Такимобразом нахождение частного сводится к выполнению трех операций -определение знака частного -определение порядка частного -определение мантиссы частного. Структурно все эти операции представленына рис.2 в Приложении 1. Всоответствии с техническим заданием, необходимо проводить кон- троль надконечным результатом, т.е. обнаружить одиночную ошибку.

Для данного заданияобнаружение одиночной ошибки производится методом сравнения.

Структурнаясхема разработанного устройства показана на рис. 2-а в Приложении 4. БЛОКОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ЧАСТНОГО Всоответствии с Рис.1 в Приложении 1 знаки порядка и мантиссы частного будутзависеть от одноименности или разноименности знаков порядков имантисс делимого и делителя. Однако знакипорядка и мантиссы частного определяются по-разно- му. А именно Для определениязнака мантиссы частного рассмотрен двухтактный счетчик рис.3 в Приложении 1 При поступлении информации счи- таетсч, чтокомбинация одноименных значений 00 или 11 дает ко- нечнуюинформацию - 0 т.е. или отсутствиезнака. В про- тивномслучае информация - 1 т.е или наличие знака. Организуются2 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 попрямому выходу это есть 1 , в противном случае инвер- сный выходдает информацию 0 6 - 5. БЛОКОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРЯДКА ЧАСТНОГО рис.4 в Приложении 3 . Определениепорядка сводится к вычитанию порядков делимого и делителя.

Порядкиоперандов и их знаки поступают в регистры Рг.1, Рг.2, Зн. Рг.1 иЗн. Рг.2 соответственно. Затем в сумматоре происходит вычитание, т.е. сложение порядка делимого и делителя. Причем поря- док делителяпредставлен в дополнительном коде. После этого вся ин- формацияпоступает в регистр результата Рг. Р. 6.ОБНАРУЖЕНИЕ ОДИНОЧНОЙ ОШИБКИ Для этойцели используется поразрядное сравнение основной и дуб- лирующейинформации по модулю 2. Несовпадение информации выдает 0 или ошибку.

См.рис.2-а в Приложении 2 . - 7 - Приложение 1. Магистраль операндов L T T T ЗнакР Порядок Р Знак m Мантисса m L L L L Рис. 1. Представление двоичного числа с плавающейзапятой. T T Блокопределения Блок Блок знака числа определения определения T порядка частного мантиссы частного Знак Знак порядка мантиссы L Рис. 2. Нахождение частного. 1 amp L L T Счетчик L Рис. 3. Блок определения знака мантиссы частного спомощью двухтактового счетчика. - 8 - Приложение 2. Магистраль УД УДg Устройство де- Устройство де- ления ления дублиру- ющее L T L T 16 16 mod 2 L T 16 1 L T Сигнал ошибки 1 Рис. 2-а. Структурная схема устройства деления с обнаружениемодиночных ошибок. - 9 - Приложение 3. Магистраль операндов T T Зн. Рг.1 Зн. Рг.2 L T L T Рг.1 Рг.2 L T L-T o mod 2 - L T o 1 L T L L СМ T Рг. Р. L T o Рис. 4. Определение порядка частного и его знака mod2 . - 10 - Приложение 4. Магистраль Рг. д-ль L o Рг.р. Р. T 1 СМ T T Рг. Р. Р L T L Тг. L T o Рг. L L Рис. 5. Блок определения мантиссы частного. - 11 - Д