Анализ операций умножения и деления в конкретной модели АЛУ — страница 5

  • Просмотров 5688
  • Скачиваний 417
  • Размер файла 50
    Кб

основном от принятой методики выполнения операций : арифметических, логических и специальной арифметики. Перечень операций, выполняемых в АЛУ, зависит от назначения цифровой вычислительной машины и от функций, выполняемых АЛУ при обеспечении работы остальных устройств машины. При представлении операций в виде последовательностей микроопераций АЛУ должно состоять из элементов; реализующих эти микрооперации. Таким образом,

структура АЛУ определяется набором микроопераций, необходимых для выполнения заданных арифметических, логических и специальных операций , а задачу построения АЛУ можно свести к задаче определения набора микроопераций, который позволяет составить микропрограмму любой из заданных операций. Такой набор легко получить. если записать микропрограммы всех операций, выполняемых в АЛУ, и выбрать из них все микрооперации, входящие в

микропрограммы хотя бы один раз. Однако, если при этом алгоритм операций выбирать произвольно, то количество микроопераций, входящих в полный набор, может оказаться слишком большим и, следовательно, АЛУ будет сложным. Для получения более простой схемы АЛУ алгоритмы арифметических и логических операций следует выбирать из условия получения минимального набора микроопераций. При этом необходимо учитывать требование

обеспечения заданного быстродействия АЛУ: слишком ограниченный набор микроопераций может привести к “длинным микропрограммам некоторых операций”, что увеличивает время выполнения данных операций. Алгоритмы сложения (вычитания) и умножения в АЛУ Структурная схема микропрограммы сложения показана на рис. 4. Выполнение этого алгоритма состоит в следующем: 1. 2. 3. Рг1=а Анализ знака Рг1 Останов Рг1=Рг2 Анализ переполнения

разрядной сетки Рг2=инв(Рг3) Рг2=Рг1 Рг1=Рг2 Рг2=инв(Рг1) Анализ знака результата “+1” ЦП Суммирование на Рг2 Рг3=Рг2 Рг2=инв(Рг1) Анализ знака Рг1 Формирование признака переполнения j Рг1=b b a - + + + - - 1 0 Рис.4 4.j, если переполнение отсутствует, то выполняется переход на конец микропрограммы сложения. Для того, чтобы структурная схема, показанная на рис. 4 могла выполнять операцию вычитания, достаточно перед выполнением операции

проинвертировать знак второго слагаемого. Множитель Сумма частичных произведений Множимое 1 2n 1 n 1 n множителя цифра Рис. 5 Теперь рассмотрим алгоритм умножения. Умножение двоичных чисел с фиксированной запятой можно свести к последовательности сдвигов и сложений.. Наиболее удобен следующий алгоритм: умножение начинается с младших разрядов множителя, который сдвигается вправо, сумма частичных произведений также сдвигается