Проектирование вычислительного устройства, реализующего операцию деления без восстановления остатка - Курсовая работа

Спроектировать операционное устройство (ОУ), реализующее операцию деления чисел без восстановления остатка с плавающей запятой. Основной критерий эффективности: минимальная стоимость.Добавим к порядку 2 разряда, к мантиссе - 4 разряда. Под знаки порядка и мантиссы отведем по 2 разряда для использования модифицированного кода. Таким образом под порядок отведено 7 разрядов, под мантиссу - 21. идентификатор поле Примечание В состав ОА входят: память S, предназначенная для фиксации входных, промежуточных и выходных значений, функциональные преобразователи для вычисления содержимого памяти автомата и функциональные преобразователи для вычисления логических условий. Обладая максимальным быстродействием каноническая структура является избыточной по затратам оборудования, так как все микрооперации, связанные с вычислением одного и того же слова, являются функционально-несовместимыми и могут быть реализованы меньшим количеством схем.2) Если в знаковом разряде сумматора оказывается 0, то в младший разряд регистра частного записывается 1 и из сумматора вычитается делитель. Если в знаковом разряде сумматора оказывается 1, то в младший разряд регистра частного записывается 0 и к сумматору прибавляется делитель. Отрицательные делитель и делимое заданы в дополнительном коде (д. к.). Правила получения цифр частного в зависимости от знаков делителя и остатка (делимого и остатка) следующие: Вариант 1 2 3 4 Интерпретация этих правил такова: при совпадении знаков делимого и остатка в частном на очередном шаге записывается единица, при несовпадении - нуль.При разработке УА было рассмотрено несколько возможных вариантов: 1) применить противогоночное кодирование с использованием асинхронных RS-триггеров. Затраты оборудования на реализацию элементов памяти: 5 триггеров по 4 элемента 2И-НЕ; один триггер оказывается избыточным. 2) применить оптимальное по затратам оборудования кодирование с использованием синхронных D-триггеров.(реализованный в проекте) Если к входу синхронного RS-триггера подключить инвертор так, чтобы вход R был всегда инверсным по отношению к входу S, то такая схема будет иметь один вход D, а новая схема называться D-триггером. В данном проекте использован алгоритм кодирования для D-триггеров, который позволяет минимизировать суммарное число единиц в кодах состояний, что в большинстве случаев приводит к упрощению КС, формирующей функции возбуждения.Различают УА с программируемой логикой по: 1) способу формирования адреса следующей микрокоманды (МК). а) естественная адресация б) принудительная адресация 2) способу формирования УС. а) УА, использующие МК с горизонтальным кодированием. б) УА, использующие МК с вертикальным кодированием. в) УА, использующие смешанные способы кодирования. Формат РМК имеет вид: 1 Y m 1 X k 1 A0 p 1 A1 p где Y - код МК, X - номер логического условия (л/у), A0 - адрес перехода при единичном значении л/у, A1 - адрес перехода при нулевом значении л/у, В исходном состоянии управляющий триггер (УТ) находится в 0. Если выбранное условие задано значением 1, то выходная шина со схемы И-ИЛИ будет = 1, что обеспечит передачу в РАМК адреса А0. Ограничения, вводимые наличием одного адресного поля, обуславливают соседнее расположение МК, переход к которым осуществляется по условию, т. е. адрес МК Ym должен быть на единицу больше, чем адрес Ys.1) Исходные числа Частное: С = 0,2 * 104 4) Знак мантиссы частного определяется отдельно от цифровой части: SGC = SGA SGB = 11…. 5) Вычисление порядка частного Так как частное С = 0,2 в двоичной системе счисления (СС) является периодической дробью, то для демонстрации работы алгоритма достаточно определить 8 цифр результата, для достижения заданной точности - 17 цифр.

Содержание

1. Техническое задание

2. Разработка структурной схемы операционного устройства

3. Разработка микропрограммы выполнения операции деления и структурно-операционной схемы ОА

4. Разработка устройства управления выполнением операции деления (УА) с жесткой логикой

5. Разработка устройства управления выполнением операции деления (УА) с программируемой логикой

6. Иллюстрация функционирования ОУ на заданных числах

1. Техническое задание

1. А.Я. Савельев. Основы информатики, Москва, изд. МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2001 г.

2. Е.П. Угрюмов. Цифровая Схемотехника, С-П., изд. «БХВ-Петербург», 2002 г.

3. С.И. Баранов. Синтез микропрограммных автоматов, М., 1988 г.

4. Е.И. Зайцев. Теория автоматов, учебное пособие, М., МГАПИ, 2002 г.

Размещено на .ru