Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Если знак выразить двоичным разрядом (1= —, 0=+) с весом — 1О" для отрицательного л-значного десятичного числа, то дополнительный код десятичного числа [3, 7, 8] задается следующими соотношениями: Я(х)=0, х, х)~0, (3.5а) =1,10" — (х~, х (О. (3 56) Такое представление числа иногда называют дополнением до 100 для я=2, дополнением до 1000 для п=З и т.д. Арифметические операции над десятичными числами в дополнительном коде подобны операциям над двоичными числами в дополнительном коде, описанном в равд.
3.5. Рассмотрим, пап~ример, вычитание числа 147 из числа 124. Для получения этой разности мы складываем 124 с дополнительным кодом числа †1. Из (3.56) для п=З (так как число 147 состоит из трех цифр) имеем Я( — 147) =1,10' — 147=1,853 Процесс вычитания показан на рис. 3.18. Системы счисления и када 87 раэряды леренееа + 174 00 О, 104 + 1,0э,У вЂ” 147 -10 + 077 = -ЕУ Рис. 3 1З.
Арифметическая операция !24 — 147 в донолннтельном коде десятично- го числа. Как и в случае арифметических операций над двоичными числами в дополнительном коде, переполнение здесь получается следующим образом: 3.8. СТАНДАРТНБ)Й АМЕРИКАНСКИЙ КОД ДЛЯ ОБМЕНА. ИНФОРМАЦИЕЙ Наиболее распространенным алфавитно-цифровым кодом для представления символов является Стандартный американский код АЬСП (АгпеПсап 81апс)агс) Сос)е 1ог 1п1огша11оп 1п1егс)танце) 191. В этом коде каждый символ представляют прн помощи шести либо семи двоичных разрядов.
В 6-разрядном АЗСП исключеньь служебные символы. Семиразрядный код называют полным АБСП, расширенным АБСП или 1)БАЬСП. Код АБСП содержит 64 сим:- Переполнение=Сз(ЭСз,т В нашем примере Си=Сит~=О и переполнения не происходит. Так как в знаковом разряде мы имеем единицу, то искомое десятичное число получаем путем суммирования содержимого цифровых разрядов (977) н веса знакового разряда ( — 10а).
Если же имеет место переполнение, то для правильной интерпретации результата необходимо выполнить соответствующие действия. При реализации десятичной арифметики в ЭВМ необходимо представлять цифры,в двоично-десятнчном коде. Если используется самодополняющийся код (например, код с избытком 3), то об. ратный код десятичного числа легко получается путем дополнения содержимого двоичных разрядов каждой десятичной цифры. Дополнительный код числа в коде с избытком 3 строится добавлением единицы младшего разряда к обратному коду этого числа. Далее к числу присоединяется знаковый разряд (1) н арифметические операции в коде с избытком 3 выполняются так, как.показано на рис.
3.18. Таблица Д!0 Восьмеричные аначення символов в 7- и 6-равряднык кодах АЗС!1 е-разрял- иыв Аас! ! т-раарялиыа АЗСП т-резрямтыа АЗСП а-раэрялиыа Аасп Сиывол Перевод формата Возврат каретки Забой (Пробел ) 1 40 41 42 м 3 % б 43 44 45 46 47 50 51 52 53 54 55 56 57 60 61 62 63 64 65 27 ЗО 31 32 33 66 67 70 71 72 73 74 75 34 35 36 37 76 77 01! 012 013 Э А В С О Е Р О Н 1 К М тз! О Р 47 й 5 Т !у Х у У ! ! Пусто Горизонтальная табуляция Перевод строки Вертикальная табу- ляция 100 1О! 102 103 104 105 106 107 ПО 11! 112 113 114 115 1!6 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 !34 135 136 137 000 00 01 02 ОЗ 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 20 2! 22 23 24 25 26 014 015 177 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 Системы счисления и коды 89 вола, включая прописные буквы и цифры, а также символы управления.
В полном АЗСП возможны как прописные, так и строчные символы. В табл. 3.10 приведены наиболее часто используемые 6- н 7-разрядные символы кода АБСП. Семиразрядный код обычно используется в устройствах ввода-вывода, таких, как телетайпы нли телепринтеры. В 7-разрядном коде часто вводится восьмой разряд, который применяют ~в качестве разряда четности, или контрольного разряда, для определения правильности передачи данных.
Значение этого разряда определяется видом используемой проверки. При проверке на четкость сумма всех разрядов, включая разряд четности, является четным числом. Например, для числа 3 двоичное значение кода АБСП есть 011001!. Поскольку код содержит четыре единицы, а 4 есть число четное, то в разряде четности должен быть О. При проверке на нечетность сумма всех разрядов, включая разряд четности, есть число нечетное. В .приведенном примере значение разряда четности при проверке на нечетность должно быть равно единице. Часто встречается также проверка на знак, когда разряд четности всегда равен единице, и, наконец, проверка на отсутствие знака, означающая, что разряд четности всегда равен нулю. Код АЗСП используется практически во всех микро-ЭВМ.
ЛИТЕРАТУРА !. Ниг!еу й. В., Тгапыв1ог Еоя!с С!гсшвх %неу, !Ч. У., 1961. 2. Ма!та!ад! Н. Н., Еп!ге С. О., О!а41а! Е1ес1гоп1св 1ог Вс!еп1!вп, %. А. Веп!ат!п, 1пс., !Ч. У., 1969. 3. йьупе Н. Т., Ецпдатеп1ап о1 О!япа! Вув!етв Эеяяп, Ргеппсе-Нап, 1пс„ Епя1егчоод СП!1в, гч. 3., !973. 4. Коьопеп Т., О!япа! С1гсш!в апд 1уечпев, Ргеппсе-Нап, !пс., Епи!егчоод С!Ппь Н. 3., 1972. 5. Реет %., МцсЬотч К., херра А., О!я1!а! Сотрщег С!гсш1в апд Сопсерпь йежоп Риы!выпи Со., 1пс., йев1оп На., 1974. 6. Нив1геу Н.
О., Когп О. А., Сотршег НапдЬоо!г, МсОгачг-НП1, Ы. У., 1962. 7. СЬц У„О1н!1а! Сотри1ег Оеядп Ецпдатеп!а!в, Мсбгачг-НП1, !Ч. у., 1962. 8. й!сьагдв й. К., АП1Ьтепс Орегапопв !п О!21!а1 Сотрщегв, Нап Ыов!гапд йешьо16 Со., Х. У., 1955; есть русский перевод: Ричарде Р. К., Арифметиче. скис операции на цифровых вычислительных машинах, ИЛ, М., 1957. 9 Когп С. А., Мгпшогпрп1егв !ог Епн!пеегв апд 5с!еп1!в1в, МсОгатч-НП1, !Ч. У., ! 973. УПРАЖНЕНИЯ 3.1. Переведите: а) 101101.10!в в десятичную систему; б) 47!о в) 074ш в двоичную системУ. г) 24 31!о 90 Глава 3 3.2. Выполните следующие операции двоичной арифметики: а) 1011 + 1101 б) 1001 †01 в) !01.1101 + 1101.!01 г) 1110.1001 — 1010.01! 3.3.
Переведите: а) 87.1~о ~ в восьмеричную систему; в) 724.6в в десятичную систему; г) 62.42в в двоичную систему; 3.4. Выполните следующие операции восьмеричной арифметики: а) 674.276+561.43 б) 1074.26 — 741.356 3.5. Переведите: а) ВАР.1лАР~в в десятичную систему; б) 374.971!в ~ в шестнадцатеричную систему. в) 11011.10110!в г) 8АЕ.СВ4,в,в восьмеричную систему. 3.6. Выполните следующие операции шестнадцатеричной арифметики: а) АВС)л.ЕЕ+138Е.014С б) 9А4РЕ.С! — 47Р.А27 3.7. Представьте в двоичной системе в прямом, обратном н дополнительном кодах следующие десятичные числа: а) — 24 б) — 7462. 3.8. Используя операции в обратном и дополнительном кодах в двоичной системе счисления, найдите: а) 974 †3 б) 721 †8 3.9.
Представьте в двоична-десятичном коде 8421 следующие десятичные числа: а) 974 б) 1092 3.10. Выполните следующие арифметические операции в двоично-десятичном коде 8421: а) 257+896 б) 4719 †8 Системы счисления и коды 91 3.11. Найдите обратный н дополнительный коды в десятичной системе для следующих десятичных чисел: а) — 31 б) — 7469 3.12. Повторите упражнение 3.8, используя операции в обратном и дополнительном кодах десятичной системы.
3.13. Для следующих 7-разрядных сиьтволов кода АБСП постройте 8-разрядные коды в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах, используя проверки на четность, на нечетность„ на знак и ~на отсутствие знака: а) А б) 6 в) Перевод строки г) Глава 4 АРХИТЕКТУРА МИКРО-ЭВМ 4.1. ВВЕДЕНИЕ Микро-ЭВМ вЂ” это вычислительная машина, которая оперирует двоичными числами (данными) в соответствии с заданной последовательностью шагов (программой). Отдельный шаг такой последовательности называется командой. Микро-ЭВМ, как и другие вычислительные машины, содержит следующие компоненты 11]; 1. Носитель входных данных, при помощи которого в машину вводятся данные и команды.
2. Память, из которой выбираются команды и данные и в которую записываются результаты вычисления в любом желаемом порядке. 3. Вычислительный блок, выполняющий арифметические и логические операции над данными, выбираемыми из памяти. 4. Решающий блок, благодаря которому на основе полученных результатов вычисления определяется один из альтернативных путей дальнейших действий. 5. Носитель выходных данньгх (с его помощью результаты вычислений представляются пользователю). Вычислительные машины, включающие перечисленные компоненты с отмеченными свойствами, известны как машины Гарвардского класса. Если же, кроме того, команды хранятся в таком же виде и том же запоминающем устройстве, что и данные, и к этому устройству имеется доступ из вычислительного блока, так что команды можно рассматривать как данные н машина сама может изменять свои команды, то такая вычислительная машина называется машиной Принстонского (Наймановского) класса.