- •Вычислительные машины (конспект лекций) однопроцессорные эвм
- •Часть 1
- •1.1. Два класса эвм 5
- •1.1. Два класса эвм
- •1.2. Немного истории
- •1.3. Принципы действия эвм
- •1.4. Понятие о системе программного (математического) обеспечения эвм
- •1.5. Поколения эвм
- •1.6. Большие эвм общего назначения
- •1.6.1. Каналы
- •1.6.2. Интерфейс
- •1.7. Малые эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Представление информации в эвм
- •2.1. Позиционные системы счисления
- •2.2. Двоичная система счисления
- •2.2.1. Преобразование двоичных чисел в десятичные
- •2.2.2. Преобразование десятичных чисел в двоичные
- •2.2.3. Двоично-десятичная система счисления
- •2.3. Восьмеричная система счисления
- •2.4. Шестнадцатеричная система счисления
- •2.5. Двоичная арифметика
- •2.5.1. Сложение
- •2.5.2. Вычитание
- •2.5.3. Умножение
- •2.5.4. Деление
- •2.6. Прямой, обратный и дополнительный коды
- •2.6.1. Прямой код
- •2.6.2. Обратный код
- •2.6.3. Дополнительный код
- •2.6.4. Сложение и вычитание в дополнительном коде
- •2.6.5. Признак переполнения разрядной сетки
- •2.6.6. Деление в дополнительном коде
- •2.6.7. Правило перевода из дополнительного кода в десятичную систему
- •2.6.8. Модифицированные коды
- •2.6.9. Арифметика повышенной точности
- •2.7. Представление дробных чисел в эвм. Числа с фиксированной и плавающей запятой
- •2.7.1. Числа с фиксированной запятой
- •2.7.2. Числа с плавающей запятой
- •2.7.3. Сложение (вычитание) чпз
- •2.7.4. Умножение чпз
- •2.7.5. Методы ускорения умножения
- •2.7.6. Деление чисел с плавающей запятой
- •2.8. Десятичная арифметика
- •2.8.1. Сложение двоично-десятичных чисел
- •2.8.2. Вычитание модулей двоично-десятичных чисел
- •2.8.3. Умножение модулей двоично-десятичных чисел
- •2.8.4. Деление модулей двоично-десятичных чисел
- •2.9. Нарушение ограничений эвм
- •2.10. Представление буквенно-цифровой информации
- •2.11. Заключительные замечания
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания к теме 2
- •Форма 1. Ответы на вопросы
- •Форма 2. Выполнение арифметических операций над числами
- •Пример выполнения контрольного задания (форма 2)
- •3. Принципы построения элементарного процессора
- •3.1. Операционные устройства (алу)
- •3.2. Управляющие устройства
- •3.2.1. Уу с жесткой логикой
- •3.2.2. Уу с хранимой в памяти логикой
- •3.2.2.1. Выборка и выполнение мк
- •3.2.2.3. Кодирование мк
- •3.2.2.4. Синхронизация мк
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания к теме 3
Контрольные задания к теме 2
Контрольное задание имеет две формы:
Форма 1 – ответы на теоретические вопросы.
Форма 2 – выполнение арифметических операций.
Выбор формы задания зависит от дополнительных указаний преподавателя.
Форма 1. Ответы на вопросы
На листах ответа должны быть указаны номер группы, фамилия студента и номер его варианта.
Номера вопросов выбираются студентом в соответствии с двумя последними цифрами в его зачетной книжке. В табл. 2.7 аn-1– предпоследняя цифра номера, аn– последняя цифра. В клетках таблицы стоят номера вопросов, на которые необходимо дать письменный ответ
Таблица 2.7
an an-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
0 |
1,5,9,13,19 |
2,6,10,14,20 |
3,7,11,15,21 |
4,8,12,16,22 |
1,7,12,17,23 |
1 |
3,8,10,18,20 |
4,6,12,13,22 |
2,7,9,16,23 |
1,5,11,14,21 |
3,6,9,14,19 |
2 |
1,6,9,18,19 |
2,5,10,17,20 |
1,8,11,16,21 |
3,5,9,18,22 |
2,7,9,17,19 |
3 |
1,5,9,13,19 |
2,6,10,14,20 |
3,7,11,15,21 |
4,8,12,16,22 |
1,7,12,17,23 |
4 |
3,8,10,18,20 |
4,6,12,13,22 |
2,7,9,16,23 |
1,5,11,14,21 |
3,6,9,14,19 |
5 |
1,6,9,18,19 |
2,5,10,17,20 |
1,8,11,16,21 |
3,5,9,18,22 |
2,7,9,17,19 |
6 |
1,5,9,13,19 |
2,6,10,14,20 |
3,7,11,15,21 |
4,8,12,16,22 |
1,7,12,17,23 |
7 |
3,8,10,18,20 |
4,6,12,13,22 |
2,7,9,16,23 |
1,5,11,14,21 |
3,6,9,14,19 |
8 |
1,6,9,18,19 |
2,5,10,17,20 |
1,8,11,16,21 |
3,5,9,18,22 |
2,7,9,17,19 |
9 |
1,5,9,13,19 |
2,6,10,14,20 |
3,7,11,15,21 |
4,8,12,16,22 |
1,7,12,17,23 |
an an-1 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
2,8,9,15,19 |
3,5,10,16,20 |
4,6,11,13,21 |
1,8,11,17,22 |
2,5,12,18,23 |
1 |
4,7,10,13,20 |
1,6,12,14,23 |
2,7,11,15,20 |
3,5,11,18,21 |
4,8,10,15,22 |
2 |
1,6,10,14,22 |
3,7,12,16,19 |
4,7,12,15,23 |
2,5,10,13,23 |
4,6,9,17,21 |
3 |
2,8,9,15,19 |
3,5,10,16,20 |
4,6,11,13,21 |
1,8,11,17,22 |
2,5,12,18,23 |
4 |
4,7,10,13,20 |
1,6,12,14,23 |
2,7,11,15,20 |
3,5,11,18,21 |
4,8,10,15,22 |
5 |
1,6,10,14,22 |
3,7,12,16,19 |
4,7,12,15,23 |
2,5,10,13,23 |
4,6,9,17,21 |
6 |
2,8,9,15,19 |
3,5,10,16,20 |
4,6,11,13,21 |
1,8,11,17,22 |
2,5,12,18,23 |
7 |
4,7,10,13,20 |
1,6,12,14,23 |
2,7,11,15,20 |
3,5,11,18,21 |
4,8,10,15,22 |
8 |
1,6,10,14,22 |
3,7,12,16,19 |
4,7,12,15,23 |
2,5,10,13,23 |
4,6,9,17,21 |
9 |
2,8,9,15,19 |
3,5,10,16,20 |
4,6,11,13,21 |
1,8,11,17,22 |
2,5,12,18,23 |
Форма 2. Выполнение арифметических операций над числами
Все действия, производимые над операндами и результатами, включая перевод чисел из одной системы счисления в другую, должны быть подробно расписаны в соответствии с алгоритмами, рассмотренными в этом разделе.
В операциях перемножения указать вариант операции, т.е. "старшими разрядами вперед" или "младшими разрядами вперед".
Результаты представить в десятичной системе счисления.
На листах ответа должны быть указаны номер группы, фамилия студента и номер варианта задания.
Номер варианта задания выбирается студентом в соответствии с двумя последними цифрами в его зачетной книжке. В табл. 2.8 аn-1– предпоследняя цифра номера, аn– последняя цифра. В клетках табл. 2.8 стоят номера вариантов заданий, полный список которых приведен в табл. 2.9.
Таблица 2.8
an an-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
1 |
19 |
34 |
27 |
5 |
14 |
20 |
30 |
9 |
26 |
1 |
28 |
2 |
31 |
4 |
13 |
6 |
15 |
8 |
32 |
10 |
2 |
21 |
35 |
3 |
12 |
22 |
33 |
7 |
16 |
23 |
18 |
3 |
29 |
24 |
11 |
36 |
28 |
25 |
30 |
29 |
17 |
34 |
4 |
20 |
9 |
12 |
8 |
22 |
5 |
15 |
4 |
27 |
1 |
5 |
11 |
36 |
21 |
35 |
14 |
32 |
24 |
33 |
18 |
31 |
6 |
19 |
10 |
13 |
7 |
23 |
6 |
16 |
3 |
26 |
2 |
7 |
17 |
25 |
1 |
15 |
34 |
33 |
27 |
29 |
12 |
20 |
8 |
14 |
2 |
22 |
5 |
35 |
8 |
36 |
9 |
21 |
11 |
9 |
3 |
16 |
4 |
18 |
6 |
19 |
7 |
13 |
10 |
17 |
Задание 1.Выполнить арифметические действия, рассматривая операнды как ЧФЗ справа от МЗР в формате 1-го байта. Определить модуль результата. Формат результата – 2 байта.
Задание 2.Выполнить арифметические действия, рассматривая операнды как ЧПЗ с основанием 2 в следующем формате: несмещенный порядок – 4 бита, мантисса – 8 бит. Формат результата – тот же. Округление производить после приведения операнда к нормализованной форме. Результат нормализовать.
Задание 3.Выполнить арифметические действия над операндами, представив их в двоично-десятичном коде.
Варианты заданий Таблица 2.9
№ варианта |
Операнды |
Задание 1 (ЧФЗ) |
Задание 2 (ЧПЗ) |
Задание 3 (2-10) | ||||||
Операции |
Операции |
Операции | ||||||||
X+Y |
X-Y |
X*Y |
X+Y |
X-Y |
X*Y |
X+Y |
X-Y |
X*Y | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
01 |
X Y |
15 33 |
15 33 |
15 33 |
15.33 33.15 |
15.33 33.15 |
15.33 33.15 |
153 331 |
153 331 |
153 331 |
02 |
X Y |
32 67 |
32 67 |
32 67 |
32.67 67.32 |
32.67 67.32 |
32.67 67.32 |
326 673 |
326 673 |
326 673 |
03 |
X Y |
17 37 |
17 37 |
17 37 |
17.37 37.17 |
17.37 37.17 |
17.37 37.17 |
173 371 |
173 371 |
173 371 |
04 |
X Y |
30 63 |
30 63 |
30 63 |
30.63 63.30 |
30.63 63.30 |
30.63 63.30 |
306 633 |
306 633 |
306 633 |
05 |
X Y |
19 41 |
19 41 |
19 41 |
19.41 41.19 |
19.41 41.19 |
19.41 41.19 |
194 411 |
194 411 |
194 411 |
06 |
X Y |
28 59 |
28 59 |
28 59 |
28.59 59.28 |
28.59 59.28 |
28.59 59.28 |
285 592 |
285 592 |
285 592 |
07 |
X Y |
21 45 |
21 45 |
21 45 |
21.45 45.21 |
21.45 45.21 |
21.45 45.21 |
214 452 |
214 452 |
214 452 |
08 |
X Y |
26 55 |
26 55 |
26 55 |
26.55 55.26 |
26.55 55.26 |
26.55 55.26 |
265 552 |
265 552 |
265 552 |
09 |
X Y |
23 49 |
23 49 |
23 49 |
23.49 49.23 |
23.49 49.23 |
23.49 49.23 |
234 492 |
234 492 |
234 492 |
Продолжение табл. 2.9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
10 |
X Y |
24 51 |
24 51 |
24 51 |
24.51 51.24 |
24.51 51.24 |
24.51 51.24 |
245 512 |
245 512 |
245 512 |
11 |
X Y |
25 53 |
25 53 |
25 53 |
25.53 53.25 |
25.53 53.25 |
25.53 53.25 |
255 532 |
255 532 |
255 532 |
12 |
X Y |
22 47 |
22 47 |
22 47 |
22.47 47.22 |
22.47 47.22 |
22.47 47.22 |
224 472 |
224 472 |
224 472 |
13 |
X Y |
27 57 |
27 57 |
27 57 |
27.57 57.27 |
27.57 57.27 |
27.57 57.27 |
275 572 |
275 572 |
275 572 |
14 |
X Y |
20 43 |
20 43 |
20 43 |
20.43 43.20 |
20.43 43.20 |
20.43 43.20 |
204 432 |
204 432 |
204 432 |
15 |
X Y |
29 61 |
29 61 |
29 61 |
29.61 61.29 |
29.61 61.29 |
29.61 61.29 |
296 612 |
296 612 |
296 612 |
16 |
X Y |
38 54 |
38 54 |
38 54 |
38.54 54.38 |
38.54 54.38 |
38.54 54.38 |
385 543 |
385 543 |
385 543 |
17 |
X Y |
31 65 |
31 65 |
31 65 |
31.65 65.31 |
31.65 65.31 |
31.65 65.31 |
316 653 |
316 653 |
316 653 |
18 |
X Y |
16 35 |
16 35 |
16 35 |
16.35 35.16 |
16.35 35.16 |
16.35 35.16 |
163 351 |
163 351 |
163 351 |
19 |
X Y |
13 31 |
13 31 |
13 31 |
13.31 31.13 |
13.31 31.13 |
13.31 31.13 |
133 331 |
133 331 |
133 331 |
20 |
X Y |
18 72 |
18 72 |
18 72 |
18.72 72.18 |
18.72 72.18 |
18.72 72.18 |
187 721 |
187 721 |
187 721 |
21 |
X Y |
15 48 |
15 48 |
15 48 |
15.48 48.15 |
15.48 48.15 |
15.48 48.15 |
154 481 |
154 481 |
154 481 |
22 |
X Y |
41 58 |
41 58 |
41 58 |
41.58 58.41 |
41.58 58.41 |
41.58 58.41 |
415 584 |
415 584 |
415 584 |
23 |
X Y |
22 81 |
22 81 |
22 81 |
22.81 81.22 |
22.81 81.22 |
22.81 81.22 |
228 812 |
228 812 |
228 812 |
24 |
X Y |
19 74 |
19 74 |
19 74 |
19.74 74.19 |
19.74 74.19 |
19.74 74.19 |
197 741 |
197 741 |
197 741 |
25 |
X Y |
46 73 |
46 73 |
46 73 |
46.73 73.46 |
46.73 73.46 |
46.73 73.46 |
467 734 |
467 734 |
467 734 |
26 |
X Y |
38 62 |
38 62 |
38 62 |
38.62 62.38 |
38.62 62.38 |
38.62 62.38 |
386 623 |
386 623 |
386 623 |
27 |
X Y |
14 51 |
14 51 |
14 51 |
14.51 51.14 |
14.51 51.14 |
14.51 51.14 |
145 511 |
145 511 |
145 511 |
28 |
X Y |
23 36 |
23 36 |
23 36 |
23.36 36.23 |
23.36 36.23 |
23.36 36.23 |
233 362 |
233 362 |
233 362 |
29 |
X Y |
34 71 |
34 71 |
34 71 |
34.71 71.34 |
34.71 71.34 |
34.71 71.34 |
347 713 |
347 713 |
347 713 |
30 |
X Y |
19 64 |
19 64 |
19 64 |
19.64 64.19 |
19.64 64.19 |
19.64 64.19 |
196 641 |
196 641 |
196 641 |
31 |
X Y |
42 69 |
42 69 |
42 69 |
42.69 69.42 |
42.69 69.42 |
42.69 69.42 |
426 694 |
426 694 |
426 694 |
32 |
X Y |
35 68 |
35 68 |
35 68 |
35.68 68.35 |
35.68 68.35 |
35.68 68.35 |
356 683 |
356 683 |
356 683 |
33 |
X Y |
21 75 |
21 75 |
21 75 |
21.75 75.21 |
21.75 75.21 |
21.75 75.21 |
217 752 |
217 752 |
217 752 |
34 |
X Y |
17 66 |
17 66 |
17 66 |
17.66 66.17 |
17.66 66.17 |
17.66 66.17 |
176 661 |
176 661 |
176 661 |
Окончание табл. 2.9
35 |
X Y |
35 52 |
35 52 |
35 52 |
35.52 52.35 |
35.52 52.35 |
35.52 52.35 |
355 523 |
355 523 |
355 523 |
36 |
X Y |
28 83 |
28 83 |
28 83 |
28.83 83.28 |
28.83 83.28 |
28.83 83.28 |
288 832 |
288 832 |
288 832 |