Операційний автомат і машинний алгоритм - Курсовая работа

ЕОМ відкрили нову сторінку в історії людських знань і можливостей, звільнили тисячі обчислювачів, значно полегшили працю вчених, дали можливість вивчати найскладніші процеси. З моменту використання обчислювальної техніки стало можливим вирішення низки проблем, повязаних з автоматизацією виробничих процесів, підвищенням якості наукових досліджень, продуктивності праці, економією матеріалів та енергії. У теперішній час важко назвати сфери науки або виробництва, де б не застосовувались обчислювальні пристрої та, зокрема, що одержали особливий розвиток мікропроцесорні пристрої. Загальна теорія автоматів розбивається на дві великі частини - абстрактна і структурна теорія автоматів.Для виконання множення АЛП повинен мати регістри множеного, множника та схеми формування суми часткових добутків - суматор часткових добутків, в якому шляхом відповідної організації передач виконується послідовне додавання часткових добутків. Цикл закінчується зсувом множеного відносно суми часткових добутків або зсувом суми часткових добутків відносно нерухомого множеного. В залежності від способу формування суми часткових добутків розрізняють чотири основних методи виконання множення та відповідно чотири структури АЛП для цієї операції. Оскільки по мірі зсуву множника вправо старші розряди регістра множника звільняються, він може бути використаний для збереження молодших розрядів добутку, котрі надходять з молодшого розряду суматора часткових добутків по мірі виконання множення. Регістр множника при цьому повинен мати кола зсуву вправо, регістр множеного - кола зсуву вліво, а суматор часткових добутків не має кіл зсуву.До апаратних методів належать: поділення множника на частини, множення з запамятовуванням переносів та інші; до логічних - пропуск тактів додавання у випадках коли чергова цифра множника нуль, групування розрядів множника, послідовне перетворення цифр множника. В основі двох останніх логічних методів прискорення лежить перехід до надлишкової двійкової системи числення з цифрами 0, 1 і-1, який дозволяє зменшити кількість одиниць в зображенні множника, але при цьому будуть виконуватися операції додавання та віднімання. При цьому використовується такі правила перетворення: - якщо дана цифра неперетвореного множника не збігається із сусідньою праворуч цифрою, сусідня ліворуч цифра є 0 і попередня цифра перетвореного множника є 0, то даний розряд у перетвореному множнику є 1; якщо дана цифра неперетвореного множника не збігається із сусідньою праворуч цифрою, сусідня ліворуч цифра є 1 і попередня цифра перетвореного множника є 0, то даний розряд перетвореного множника повинний містити ; якщо дана цифра неперетвореного множника збігається із сусідньої праворуч цифрою або якщо попередня цифра перетвореного множника не є нулем, то даний розряд у перетвореному множнику є 0.Операційний автомат (ОА) служить для збереження слів інформації, виконання набору мікрооперацій i обчислення значень логічних умов, тобто операційний автомат є структурою, організованою для виконання дій над інформацією. Інакше кажучи, керуючий автомат задає порядок виконання дій в операційному автоматі, що зрозуміло з алгоритму виконання операцій. По відношенню до керуючого автомату сигнали g(1),...,g(h), за допомогою яких кодується найменування операції, i освідомлюючі сигнали x(1),...,x(l), що формуються в операційному автоматі, грають однакову роль: вони впливають на порядок утворення робочих сигналів Y. Операційний автомат, реалізовуючи дії над словами інформації, є виконавчою частиною пристрою, роботою якого керує керуючий автомат, генеруючий необхідні послідовності керуючих сигналів. На даному етапі розгляду питання операційний та керуючий автомати можуть бути визначені своїми функціями - списком дій, що ним виконується, виходячи із яких в подальшому буде визначена структура автоматів.На основі формалізованого опису побудуємо структурну схему операційного автомату (рис. На основі викладених вище теоретичних відомостей про способи множення і його прискорення, апаратні особливості виконання операції складаємо машиний алгоритм, згідно поставленої задачі. Регістр Рг С результату занулити, лічильнику присвоїти 8 . Виконати перевірку молодшого розряду згрупованого множника: якщо В=01 - до вмісту Рг С добавляємо вміст Рг А; якщо В=10 - до вмісту Рг С добавимо Рг А зсунутий на одну позицію вліво; якщо В=0 - до вмісту Рг С добавимо доповняльний код Рг А.Отже маємо: Виконаємо приклад множення над заданими числами: 0,5555 і-0,6666. Для виконання множення зробимо перетворення та групування множника: В(-0,10101010)2=(1,01010110)доп=(0,1|0 |0 |0 )пер;Для знаходження похибки потрібно поділити дані числа в десятковій формі.Будь-яка мікрокоманда складається: у х А у - поле логічних операцій; х - поле логічних умов, що реалізуються; А - поле адрес. х разом з А називаються скороченою частиною. Відрізняють такі способи кодування: Вертикальне кодування мікрооперацій: кожному у відповідає свій двійковий код у1 0 0 1 у2 0 1 0 у3 0 1 1 у4 1 0 0 Вертикально-горизонтальне або г

ЗМІСТ

Вступ

1. Розробка операційного автомату і машинного алгоритму

1.1 Основні методи виконання операції множення

1.2 Методи прискорення операції множення

1.3 Формалізований опис операційного автомату

1.4 Структурна схема операційного автомату

1.5 Машинний алгоритм виконання операції

1.6 Приклад реалізації алгоритму

1.7 Обчислення абсолютної і відносної похибок виконання операції

2. Розробка керуючого автомату

2.1 Керуючі автомати з програмованою логікою із вертикальним кодуванням

2.2 Порядок синтезу керуючого автомату програмованою логікою

2.3 Синтез керуючого автомату з програмованою логікою