Tutorial_EC

_________________________________________________________________________

алізації операції віднімання, подається на управляючий вхід пристрою інвертування та вхід СІ суматора;

V – сигнал управління мультиплексором; та логічні умови:

M– маркер кінця операції;

N– знак залишку.

Рис. 4.5. Функціональна схема пристрою ділення за способом ділення із зсувом дільника

Приклад 4.2. Розробити арифметичний пристрій для ділення чисел за

способом ділення із зсувом залишку. Виконати моделювання робо-

ти пристрою за допомогою цифрової діаграми для наступних зна-

чень аргументів: Y = 0,1101, X = 0,1000, якщо 0 < Y, X < 1; Y < X.

Виконання завдання

Під час реалізації способу, що розглядається, здійснюється зсув вліво залишку при нерухомому дільнику. Операційна схема пристрою для виконання операції ділення із зсувом залишку наведена на рис. 3.1.

У початковому стані в регістрі RG2 розміщується ділене Х. Дільник Y знаходиться в регістрі RG1. Черговий залишок формується в регістрі RG2. Розрядність регістрів RG1 і RG2 дорівнює (n + 2), де два розряди відводяться для подання знаку операндів. В лічильник СТ записується кількість циклів обчислень, що необхідна для отримання ре-

_________________________________________________________________________

Рис. 4.7. Цифрова діаграма стану регістрів при виконанні операції ділення зі зсувом залишку

____________________________________________________________________________

Схема пристрою для виконання операції ділення, що змодельована за допомогою програми ПРОГМОЛС 2.0 наведена у додатку Г.

4.2. Обчислення квадратного кореня

Найбільш простий алгоритм обчислення квадратного кореня з n- розрядної мантиси числа зводиться до підбору цифр результату розряд за розрядом, розпочинаючи зі старшого 2–1-го розряду. За цього обчислення i-ї цифри результату X відбувається наступним чином. Після отримання чергової (i–1)-ї цифри ai–1 в i-й розряд А розміщується одиниця. Обчислюється різність (B – Ai2)=Ri. Якщо Ri ≥ 0, то Ai і є число, де

цифри всіх розрядів співпадають з цифрами результату А. Якщо Ri< 0, то в i-му розряді ai необхідно поставити нуль і переходити до обчислення (i+1)-го розряду. Так як в цьому випадку обчислення знову розпочинається з підстановки пробної одиниці, то замість заміни одиниці на нуль в i -му розряді віднімається одиниця з (i+1)-го розряду. Аналогічним чином обчислюють значення і 3 B, 4 B і таке інше.

Обчислення різності (B – Ai2)=Ri є достатньо складною процедурою, тому обчислення чергової цифри результату виконують за наступним способом, що краще піддається автоматизації і може бути реалізований у вигляді самостійної операції.

Для отримання чергового залишку Ri до (i–1)-го результату дописують справа пару цифр 01 (0,12 = 0,01), зсувають його на (i–1) розряд вправо і віднімають з попереднього залишку Ri–1. За цього якщо Ri ≥ 0, то цифра результату ai = 1, інакше ai = 0. В останньому випадку перед обчисленням наступної цифри результату необхідно відновити залишок. Але можливо замість відновлення залишку в i -му розряді результату записати ai = 0, а в наступному циклі замість цифр 01 дописати цифри 11 і віднімання замінити додаванням. Таким чином ми відразу отримаємо правильний залишок Ri+1.

Приклад 4.3. Виконати обчислення А В 10010001з точністю до шостого розряду. Побудувати операційний пристрій для обчислення квадратного кореню. Виконати моделювання роботи операційного пристрою для заданого значення аргументу. Скласти змістовний мікроалгоритм роботи пристрою для обчислення квадратного кореню.

_________________________________________________________________________

Виконання завдання

Виконання обчислення значення А 10010001 з точністю до шостого розряду наведене на рис. 4.8, а. Для досягнення регулярності обчислень у випадку отримання додатної різності операцію віднімання доцільно замінити додаванням зворотного коду чергового результату Ri–1 із дописаними цифрами 11 при цьому отримаємо підсумовування у

На рис. 4.9 зображений операційний пристрій для виконання операції обчислення квадратного кореня. На рис. 4.10 виконано моделювання роботи пристрою за допомогою цифрової діаграми. На рис. 4.11 наведений змістовний мікроалгоритм роботи пристрою для обчислення квадратного кореню. Схема пристрою для виконання операції ділення,

_________________________________________________________________________

* – виділенням відмічені знакові розряди, що розмножуються на ширину розрядної сітки

Рис. 4.10. Цифрова діаграма обчислення квадратного кореня

____________________________________________________________________________

Виконання роботи

1.Використовуючи моделюючу систему ПРОГМОЛС 2.0 побудувати і налагодити пристрій з мікропрограмним управлінням. Опис програмного комплексу ПРОГМОЛС 2.0 наведений у додатку М.

2.На спроектованому пристрої виконати числовий приклад із заданими викладачем значеннями операндів.

3.У протоколі навести функціональну схему пристрою для виконання заданої операції.

Таблиця 4.2. Вихідні дані до проектування

Спосіб мікропрограмування – горизонтальний;

Забезпечити занесення початкової адреси мікроалгоритму в регістр адреси мікрокоманд.

Таблиця 4.3. Вихідні дані до проектування

Зміст звіту

Звіт з лабораторної роботи повинен включати короткі теоретичні відомості, необхідні для виконання лабораторної роботи; структурні та