вигляд:
де ПК - прямий код.
Операція множення чисел з фіксованою комою, заданих в прямому коді, зі старших розрядів множника виконується за наступною формулою:
Розглянемо алгоритм вирішення задачі. Нехай є два числа:
[X] пк=1 101;
[Y] пк=1011;
Алгоритм розв'язання задачі має вигляд:
Модулі вихідних чисел мають вигляд:
| X |=1 1 0 1;
| Y |=1 0 1 1,
де y1=1, y2=0, y3=1, y4=1.
Покрокова операція обчислення добутку двох чисел згідно з наведеною формулою виглядає наступним чином:
0=1 01101000
=0 00000000
=1 00011010
=1 00001101
| Z |=| Z | + | X | 2
Алгоритм обчислень представлений у додатку 1.
Кожній змінної, представленої в алгоритмі, у схемі повинен відповідати елемент зберігання. Розрядність модуля твори дорівнює сумі розрядностей співмножників. Множення двійкового числа на 2-i забезпечується зрушенням цього числа вправо на відповідну кількість розрядів. Перехід до аналізу чергового розряду множника (i=i + 1) може бути забезпечений зрушенням регістра множника на один розряд в бік старших розрядів.
6.Определение набору керуючих сигналів
Відповідно до розробленої блок схемою, визначимо склад устаткування і керуючі зігнали, необхідного для реалізації АЛУ заданого типу для n=4 (таблиця 1).
Таблиця 1. Склад обладнання, необхідного для реалізації АЛУ
СхемаРазрядностьФункцііУправляющій сігналРегістр модуля множимо RGX. 8Загрузка. Зрушення в бік молодших разрядовУС1 УС2Регістр модуля множника RGY 4Загрузка. Зрушення в бік старших розрядів. УС3 УС4Регістр модуля результату RGZ 8Загрузка. Установка в 0 raquo ;. УС5 УС6АЛУ 8Комбінаціонний сумматор- Комбінаційні схемиПолученіе на вході АЛУ сигналів 0 або RGX залежно від значення yi
. Структурна схема пристрою
Структурна схема - це сукупність елементарних ланок об'єкта і зв'язків між ними, один з видів графічної моделі lt; # justify gt; Структурна схема є найменш деталізованою. Вона призначена для відображення загальної структури пристрою, тобто його основних блоків, вузлів, частин і головних зв'язків між ними. З структурної схеми повинно бути зрозуміло, навіщо потрібно даний пристрій і що воно робить в основних режимах роботи, як взаємодіють його частини. Позначення структурної схеми можуть бути досить вільними.
Структурна схема АЛУ для множення 4-розрядних цілих двійкових чисел без знаку представлена ??в додатку 3.
. Тимчасова діаграма керуючих сигналів
Для опису роботи обчислювача і принципів виконання команд зручно використовувати діаграми зміни сигналів в часі. Оскільки всі розглянуті сигнали є цифровими, на діаграмі вони зображуються у вигляді умовних рівнів - низького і високого.
Тимчасова діаграма керуючих сигналів, що надходять на арифметико-логічний пристрій, показана в додатку 3.
Робота схеми АЛУ виглядає наступним чином:
Такт 1. Завантаження модулів операндів у регістри RGX, RGY. Скидання в 0 регістра результату RGZ.
Такт 2. Зрушення регістра RGX на один розряд вправо. Через час, що дорівнює затримці на перемикання регістрів і комбінаційних схем, на виході комбінаційного суматора і, отже, на вході регістру RGZ встановлюється результат
Такт 3. Завантаження RGZ:
| Z |=| Z | + y
Такт 4. Зрушення RGX на 1 розряд вправо:
Зрушення RGY на 1 розряд вліво: i=i + 1.
Пристрій керування перевіряє умову закінчення операції: i gt; n. Такти (5,6), (7,8), (9,10) .... Повтор дій тактів (3,4) з аналізом інших значень yi. У такті 10 в регістрі RGZ формується модуль твори. Такт 10 використовується лише для визначення умови закінчення операції множення.
9.Схемное рішення пристрою управління
Пристрій керування схемного типу складається з:
· датчика сигналів, який виробляє послідовність імпульсів, рівномірно розподілену в часі за своїми шинам;
· блоку управління операціями, що здійснює вироблення керуючих сигналів, тобто комутацію сигналів, що надходять з ДС, у відповідному такті на потрібну керуючу шину;
· дешифратора коду операцій, який дешифрирует код операції команди, присутньої в даний момент в регістрі команд, і збуджує одну шину, відповідну даної операції; цей сигнал використовується блоком управління операціями для вироблення потрібній послідовності керуючих сигналів.
Мікропрограмне пристрій управління представлено в додатку 4. Перетворювач ад...
