Составители:
Лабораторная работа N 1
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ
ДВОИЧНОГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА
1. Цель работы
Исследование работы двоичного арифметического устройства,
выполняющего операции над двоичными числами с фиксированной запятой.
2. Основные теоретические положения
Арифметические устройства (АУ) предназначаются для переработки
информации в ЭВМ. В состав АУ входят сумматор, регистры и ряд
вспомогательных элементов и узлов.
В зависимости от типа используемого сумматора (комбинационного
или накапливающего) структура АУ и алгоритмы выполнения операций в
нем имеют некоторые различия. Так, в АУ на основе накапливающего
сумматора обычно имеется еще два регистра. Микрооперации сдвига
выполняются непосредственно в сумматоре и регистрах, преобразования
кодов (из прямого в обратный и наоборот) могут осуществляться
непосредственно в сумматоре и при передаче операндов из регистров в
сумматор. Значения знаковых и других разрядов операндов, определяющих
ход выполнения операции (например, значения разрядов множителя),
анализируются непосредственно по месту хранения операндов.
В состав АУ на основе комбинационного сумматора, помимо
собственно сумматора, входят еще три-четыре регистра. Микрооперации
сдвига, как правило, осуществляются в специальном узле – сдвигателе,
преобразования кодов выполняются только при передаче чисел из регистров
в сумматор. Значения знаковых и других необходимых по ходу выполнения
операции разрядов анализируются обычно лишь на выходных шинах
сумматора или вспомогательных регистров, временно сохраняющих
значения выходных сигналов сумматора. Для этого операнды подаются на
один из выходов сумматора при нулевом коде, поданном на его второй вход
(передача транзитом). Типичная структура АУ на основе комбинационного
сумматора представлена на рис. 1, где Р1, Р2, Р3 – регистры; Сдв –
сдвигатель; ВР – выходной (промежуточный) регистр; М1 и М2 –
мультиплексоры входов 1 и 2 сумматора, позволяющие также осуществлять
преобразование кодов (один или оба); ДР – дополнительный разряд
(разряды) для хранения информации, выходящей при сдвигах за пределы
разрядной сетки.
3
