Арифметические основы ЭВМ. Пономарев В.С - 9 стр.

UptoLike

1) Записать число в прямом, обратном и дополнительном кодах:
а) 11010; б) –11101; в) –101001; г) –1001110.
2) Перевести X и Y в прямой, обратный и дополнительный коды. Сложить
их в обратном и дополнительном кодах. Результат перевести в прямой код.
Проверить полученный результат пользуясь правилами двоичной
арифметики.
а) X= –11010;
Y= 1001111;
б) X= –11101;
Y= –100110;
в) X= 1110100;
Y= –101101;
г) X= –10110;
Y= –111011;
д) X= 1111011;
Y= –1001010;
е) X= –11011;
Y= –10101.
3) Сложить X и Y в модифицированном обратном и модифицированном
дополнительном восьмиразрядных кодах. В случае появления признака
переполнения увеличить число разрядов в кодах и повторить суммирование.
Результат перевести в прямой код и проверить пользуясь правилами
двоичной арифметики.
а) X= 10110;
Y= 110101;
б) X= 11110;
Y= –111001;
в) X= –11010;
Y= –100111;
г) X= –11001;
Y= –100011;
д) X= –10101;
Y= 111010;
е) X= –1101;
Y= –111011 .
3. Формы представления чисел в ЭВМ.
При арифметической обработке данных как правило применяются
вещественные числа, так как их диапазон применения больше.
3.1 Числа с фиксированной точкой.
Число с фиксированной точкой имеет знаковый и цифровой
разряды. Фиксированная точка означает, что на этапе конструирования ЭВМ
было определено сколько и какие разряды машинного слова отведены под
изображение целой и дробной частей числа. Запятая в разрядной сетке
может быть зафиксирована, в принципе, после любого разряда.
Пример.
а) Ячейка с целой
и дробной частью .
б) Ячейка с записью целого числа.
К достоинствам использования чисел с фиксированной точкой
относятся простота выполнения арифметических операций и высокая
точность изображения чисел. К недостаткамнебольшой диапазон
представления чисел.
3.2 Числа с плавающей точкой.
Для представления чисел с плавающей точкой (ЧПТ) используется
полулогарифмическая форма записи числа:
Nmq
p
±
где
q основание системы счисления,
±
p
порядок числа, m
мантисса числа
N
.
Положение точки определяется значением порядка
p
.
С изменением порядка точка перемещается (плавает) влево или вправо.
Пример.
125 12 5 10 1 25 10 0 125 10 0 0125 10
10
12 3 4
=⋅== = =. . . . ... .
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2
1n
2
1
2
0
2
1
2
2
2
m
4444434444421
444444344444421
Знак Целая часть Дробная часть
числа (n разрядов) (m разрядов)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2
1n
2
1
2
0
444444444444344444444444421
Знак Цифровые разряды (n)
числа
1) Записать число в прямом, обратном и дополнительном кодах:              а) Ячейка с целой и дробной частью .
а) 11010; б) –11101; в) –101001; г) –1001110.
2) Перевести X и Y в прямой, обратный и дополнительный коды. Сложить      0    1        2   3      4    5      6      7    8      9      10   11   12   13   14      15
их в обратном и дополнительном кодах. Результат перевести в прямой код.        2n−1                            21     20   2 −1   2 −2                               2−m
Проверить полученный результат пользуясь правилами двоичной
арифметики.                                                                       144444244444
                                                                                             3 14444442444444
                                                                                                            3
а) X= –11010;     б) X= –11101;     в) X= 1110100;                        Знак                  Целая часть                               Дробная часть
   Y= 1001111;       Y= –100110;       Y= –101101;                        числа                 (n разрядов)                              (m разрядов)

г) X= –10110;     д) X= 1111011;    е) X= –11011;
   Y= –111011;       Y= –1001010;      Y= –10101.                         б) Ячейка с записью целого числа.

3) Сложить X и Y в модифицированном обратном и модифицированном           0    1        2   3      4    5      6      7    8      9      10   11   12   13   14      15
дополнительном восьмиразрядных кодах. В случае появления признака              2  n−1
                                                                                                                                                             2   1
                                                                                                                                                                     20
переполнения увеличить число разрядов в кодах и повторить суммирование.
Результат перевести в прямой код и проверить пользуясь правилами               14444444444442444444444444
                                                                                                        3
двоичной арифметики.
                                                                          Знак                                     Цифровые разряды (n)
а) X= 10110;      б) X= 11110;      в) X= –11010;                         числа
   Y= 110101;        Y= –111001;       Y= –100111;                                К достоинствам использования чисел с фиксированной точкой
                                                                          относятся простота выполнения арифметических операций и высокая
г) X= –11001;     д) X= –10101;     е) X= –1101;                          точность   изображения чисел. К недостаткам – небольшой диапазон
   Y= –100011;       Y= 111010;        Y= –111011 .                       представления чисел.

3. Формы представления чисел в ЭВМ.                                       3.2 Числа с плавающей точкой.

       При арифметической обработке данных как правило применяются               Для представления чисел с плавающей точкой (ЧПТ) используется
вещественные числа, так как их диапазон применения больше.                полулогарифмическая форма записи числа:
                                                                                  N = ± mq ± p
3.1 Числа с фиксированной точкой.                                                где q – основание системы счисления, ± p – порядок числа, m –
                                                                          мантисса числа N .
        Число с фиксированной точкой имеет знаковый и цифровой
разряды. Фиксированная точка означает, что на этапе конструирования ЭВМ
                                                                                 Положение точки определяется значением порядка             p.
было определено сколько и какие разряды машинного слова отведены под      С изменением порядка точка перемещается (плавает) влево или вправо.
изображение целой и дробной частей числа. Запятая в разрядной сетке       Пример.
может быть зафиксирована, в принципе, после любого разряда.               12510 = 12 .5 ⋅ 101 = 1. 25 ⋅ 10 2 = 0 .125 ⋅ 10 3 = 0 . 0125 ⋅ 10 4 =... .
Пример.