Использование - дополнительный код
Cтраница 2
Чему равен диапазон чисел двойной точности 16-разрядного микропроцессора при использовании дополнительных кодов. [16]
 |
Блок-схема алгоритма к упр. [17] |
Имеется микропроцессорная система, в которой вычитание реализуется за счет использования дополнительного кода. К системе подключен индикатор, обеспечивающий отображение чисел со знаком плюс или минус. Для индикации отрицательных чисел результата необходимо разработать подпрограмму, с помощью которой отображается знак минус и формируется дополнительный код предварительно полученного результата. Какую команду следует использовать в данном случае для вызова подпрограммы и почему. [18]
При возникновении переноса из разряда знака единица переноса прибавляется к младшему разряду суммы кодов при использовании обратного кода и отбрасывается при использовании дополнительного кода. В результате получается алгебраическая сумма в прямом коде, если эта сумма положительна, и в обратном ( дополнительном), если она отрицательна. [19]
Следует отметить, что алгоритмы контроля логических операций, а так же операций деления с помощью остаточных кодов достаточно сложны, а контроль операций сложения, вычитания, умножения затруднен при наличии округлений и использовании дополнительных кодов. [20]
Лц ] пр [ - В - ] лоп позволяет оперировать со всеми разрядами в формате, расположенными левее старшего значащего, включая знаковый, точно так же, как и со значащими. При использовании дополнительного кода для представления отрицательных чисел в процессе суммирования операндов единица переноса из знакового разряда не учитывается. [21]
Принятый способ представления отрицательных чисел является следствием общей линии построения мини-машин, когда принимаются все меры для уменьшения аппаратурной части машины. В частности, использование дополнительного кода для представления отрицательных чисел позволяет максимально упростить одну из основных операций - сложение. [22]
Процесс деления может быть реализован двумя методами: с восстановлением остатка и без восстановления остатка. Второй метод требует меньших преобразований и элементарных действий, поэтому рассмотрим пример организации деления без восстановления остатка с использованием дополнительного кода. Знак частного определяется по такому же принципу, как и знак произведения. Кроме того, для определения очередного разряда частного отрицательный остаток сдвигается на один разряд влево и к нему прибавляется делитель. Если остаток положительный, то осуществляется сдвиг, а затем к остатку прибавляется делитель в дополнительном коде. [23]
По существу значение содержимого нулевой позиции любого формата выражает не просто знак числа, а показывает, в каком коде ( прямом или дополнительном) оно представлено. Поэтому, если даже на примере 8-разрядных целых двоичных чисел рассмотреть их предельные значения, то нетрудно определить, что при использовании дополнительного кода общее количество отрицательных чисел оказывается на единицу больше, чем положительных. [24]
При алгебраическом сложении двух двоичных чисел, представленных обратным ( или дополнительным) кодом производится арифметическое суммирование этих кодов, включ5я разряды знаков. При возникновении переноса из разряда знака единица переноса прибавляется к младшему разряду суммы кодов при использовании обратного кода и отбрасывается при использовании дополнительного кода. В результате получается алгебраическая сумма в обратном ( дополнительном) коде. [25]
При построении суммирующих блоков ( СБ) для сложения и вычитания чисел в прямых кодах некоторые трудности возникают при реализации операции вычитания. Преодолеваются эти трудности путем замены операции вычитания операцией сложения прямого кода одного операнда с дополнительным или обратным кодом второго операнда. При использовании дополнительного кода ( ДК) результат операции также будет представлен ДК. При отрицательном же результате для получения прямого кода необходимо провести поразрядное инвертирование и добавить 1 в младший разряд. [26]
Необходимы также дополнительные преобразования кодов при вводе и выводе информации. Количественный анализ указанных особенностей на базе статистических данных о классе подлежащих решению задач позволяет в каждом конкретном случае принять оптимальное решение о способе представления отрицательных чисел. Современной же тенденцией в решении этой задачи является использование дополнительных кодов. [27]
В случае дополнительного кода сложение чисел со знаком выполняется несколько легче, поскольку программа для сложения - разрядных неотрицательных целых чисел может быть использована для произвольных - разрядных целых чисел; знак появляется только в первом слове, поэтому менее значимые слова можно складывать независимо от действительного знака. Однако в случае, когда используется обратный код, следует уделить специальное внимание самой левой цифре переноса; она должна быть добавлена к наименее значимому слову и, возможно, передана дальше влево. Аналогично и вычитание чисел со знаком несколько проще при использовании дополнительного кода. С другой стороны, умножение и деление легче всего выполнять, по-видимому, над неотрицательными величинами, производя предварительно нужные переходы к представлению в прямом коде, чтобы обеспечить неотрицательность обоих операндов; можно с помощью некоторых приемов избежать этих операций перехода и работать непосредственно с отрицательными числами в дополнительном коде, и нетрудно видеть, как это можно было бы осуществить в случае умножения с двойной точностью; однако при этом надо следить за тем, чтобы не было замедления выполнения внутренних циклов подпрограмм в тех случаях, когда требуется высокая точность. Заметим, что для произведения двух m - разрядных чисел в дополнительном двоичном коде может понадобиться 2т 1 разрядов: квадрат числа - Ът равен Ьгт. [28]
Во всех моделях ЭВМ Единой системы перемножение мантисс чисел, представленных в форме с плавающей запятой, выполняется в основном по тем же алгоритмам, по которым производится умножение чисел с фиксированной запятой. Мантисса первого операнда является множимым, а второго - множителем. Всегда представленные в прямом коде мантиссы перемножаются как положительные числа. Это исключает необходимость в различных коррекциях результатов, имеющих место при использовании дополнительных кодов. Полученный знак в конце выполнения операции заносится в знаковый разряд результата. [29]
При использовании последовательного способа выполнения операции сложения представление отрицательных значений в обратном коде приводит к увеличению времени сложения до 2п тактов. В течение первых п тактов производится сложение кодов слагаемых, в результате чего может быть выработан перенос из старшего разряда суммы. Поскольку перенос из старшего разряда распространяется на младший разряд суммы, то при наличии переноса необходимо сложить полученное значение суммы с единицей переноса в младший разряд. Сложение суммы с единицей переноса производится за п тактов. В случае использования дополнительных кодов возникают трудности с образованием дополнительных кодов отрицательных операндов. Применительно к способу последовательного выполнения операции сложения алгебраических значений наиболее эффективным является алгоритм выполнения сложения с применением прямого вычитания. При этом наряду с одноразрядным сумматором используется одноразрядный вы-читатель, в котором реализуется операция поразрядного вычитания с выработкой сигнала заема из следующего разряда уменьшаемого. Алгоритм прямого вычитания выполняется за п тактов примерно в 75 % случаев и за 2п тактов - в 25 % случаев. [30]
Страницы: 1 2 3