- •Федеральное агентство по образованию и науке рф государственное образовательное учреждение высшего
- •1. Предмет и задачи курса
- •2. Мера информации
- •3. Принципы организации и построения эвм
- •3.1. Принцип декомпозиции Глушкова
- •3.2. Принцип программного управления фон Неймана
- •3.3. Принцип микропрограммного управления
- •4. Организация интерфейса
- •4.1. Уровень лэ
- •4.2. Уровень оэ
- •4.3. Уровень сэ
- •5.Обмен информацией между ядром эвм и ву (увв)
- •6.Микрооперация сдвига
- •7. Основные характеристики и режимы работы эвм
- •8. Вычислительные системы
- •9. Арифметико-логическое устройство
- •9.1. Двоичный сумматор
- •9.2. Беззнаковое представление чфз.
- •9.3. Представление чпз
- •9.4. Кодирование
- •9.5. Параллельный сумматор
- •9.6. Десятичный сумматор
- •9.7. Умножитель
- •9.8. Вычисление логических условий
- •9.9. Схема однобайтных логических операций (соло)
- •9.10. Блок контроля и диагностики (бкд)
- •9.11. Пороговая схема
- •Мажоритарные элементы
- •10. Устройства управления в процессоре
- •10.1. Адресный базис (аб)
- •10.2. Стек и его использование в моа
- •10.3. Синтез адреса на структурном уровне
- •Как строится память в современном эвм?
- •11.2. Основная память
- •Триггер.
- •11.3. Зу с однокоординатной выборкой (со словарной организацией)
- •11.4. Зу с двухкоординатной выборкой (с матричной организацией)
- •11.5. Зу с трехкоординатной выборкой (со страничной организацией)
- •Как увеличить ёмкость зу при различных ситуациях?
- •12. Организация оп
- •12.1. Блочная организация памяти.
- •12.2. Циклическая организация памяти
- •12.3. Блочно-циклическая организация памяти.
- •12.4. Многопортовая память
- •12.5. Ассоциативная память
- •13. Кэш память
- •13.1. Архитектура кэш и оп и их взаимосвязь
- •Что влияет на эффективность такой архитектуры оп с кэш?
- •Емкость кэш памяти.
- •13.2. Способы отображения оп на кэш память
9.2. Беззнаковое представление чфз.
Рассмотрим представление ЧФЗ типа правильная дробь:
Рисунок 77. Формат беззнакового ЧФЗ
Рассмотрим связь индекса числа с весом:
Nmax =1-000…01
n
Nmin = = 00000…01
n
При этом:
Диапазон в формате ЧФЗ.
Рисунок 78. Диапазон представления ЧФЗ
Разрешены не все значения, т.к. система дискретна, а значения с шагом
∆чфз – абсолютная ошибка
∆чфз = =
δ - относительная ошибка
δ =
δmin = = =
δmax = = / = 0.5
δ(0.5) = =
Из этого следует, что рекомендуемый диапазон представления ЧФЗ типа правильная дробь (в этом случае можно говорить о нормализованной правильной дроби):
0,5 N < 1
Рисунок 79. Рекомендуемый диапазон представления ЧФЗ типа «правильная дробь»
Рассмотрим представление ЧФЗ типа целое число:
Рассмотрим связь индекса числа с весом:
Nmin = 1
Nmax = -1
Диапазон в формате ЧФЗ:
Рисунок 80. Диапазон представления ЧФЗ типа «целое число»
Разрешены не все значения, т.к. система дискретна, а значения с шагом «единица»
∆чфз = 0,5
δmin = = = (единицей можно пренебречь в случае если «n»
достаточно велико)
δmax = = 0.5/1 = 0.5
δ( ) = =
Из этого следует, что рекомендуемый диапазон представления ЧФЗ типа целое число (т.е. условия нормализации):
N < Nmax
Особые ситуации, возникающие при представлении ЧФЗ:
0 N < Nmin – «машинный ноль»
Переполнение разрядной сетки.
Признаком переполнения является перенос из левого старшего разряда.
Знаковое представление ЧФЗ
signN |
|
n
Соответственно диапазон представления числа уменьшается на единицу (один разряд идёт на представление знака).
В этом случае зону «машинного нуля» можно представить:
-Nmin < Z < Nmin
При переполнении разрядной сетки, как уже было сказано раньше, перенос идёт в старший левый разряд, т.е. знаковый. Следовательно, в этом случае возможна смена знака.
ЧПЗ типа правильная дробь.
Nmax= 1 -
Nmin = -Nmax = -1
∆чфз = =
δmin = =
δmax = = /( -1) -
δ(0.5) = =
Рисунок 81. диапазон представления ЧФЗ со знаком
ЧПЗ типа целое число.
Nmax = - 1
Nmin = - ( - 1)
∆чфз = 0,5
δmin = =
δmax = = -
δ( ) = =
Подводя итог можно отметить один из самых главных недостатков представлен6ия числа в формате ЧФЗ: слишком длинная запись
9.3. Представление чпз
В этом формате число выглядит следующим образом:
N = M * (стандартный формат)
M – мантисса – представляет собой ЧФЗ типа правильная дробь
Р – порядок – представляет собой ЧФЗ типа целое число
Модель представления числа в формате ЧПЗ
s ignM |
signP |
|
|
L = n + m +2
Рисунок 82. Формат представления ЧПЗ
Nmax = Nmax * =
Nmin = Nнормализ.min * = 0.5 * =
Из этого следует, что диапазон представления ЧПЗ:
N < (значения отличаются лишь разрядной сеткой порядка)
∆чфз = =
δmin = = /
δmax = = =
Кроме такого представления ЧПЗ существует и другое:
N = M *
На практике используется основание q со следующими значениями:
q = 2, 4, 8, …
Как и при работе с ЧФЗ, при работе с ЧПЗ возможны следующие особые ситуации:
Появление «машинного нуля»
Переполнение5 разрядной сетки мантиссы и порядка