Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

D(1:6):= А(1:6) \/ В(1:6)

и А = 100110, В = 000111, С = 010101, D = 101010, тогда после выполнения данных микроопераций будет C(1:6) = 000110, D = 100111.

Поскольку в компьютерах арифметические операции выполняются на основе логических микроопераций, то важность использования рассматриваемых микроопераций очевидна, без них практически ничего реализовать не удается.

Микрооперация пятого типа – микрооперация составления, она предназначена для формирования так называемого составного слова на основе других слов, их фрагментов и констант.

Например, результирующее слово, соответствующее результату любой операции с "плавающей" точкой, как раз и получается на основе составления слова из слов, представляющих мантиссу и порядок.

Знаком микрооперации составления является знак ".".

Очевидно, что при составлении возникает проблема согласования длин левой и правой частей микрооперации. Разрешается она точно также, как и при передачах.

Пусть, например, имеются микрооперации

С(1:6):= А(1:3) . В (1:3),

D(1:6):= А(1:3) . Е(1:4),

F(1:8):= B(1:3) . A(1:3),

G(1:5):= А(1:3) . 010,

и А = 100, В = 011, E = 1101, С = 010101, D = 101010, F =00110011, G = 10001, тогда после выполнения данных микроопераций будет C(1:6) = 100011, D = 001101, F = 00011100 и G = 00010.

К шестому типу относятся группа микроопераций счета, они описывают работу счетчиков прямого и обратного счета. При прямом счете содержимое счетчика увеличивается на единицу, а при обратном – уменьшается на единицу.

Особенностью этой микрооперации является то, что в обеих частях используется одно и тоже слово. Обычно его имя начинается с ключевого слова СТ. Кроме того, в правой части применяется константа, равная 1.

Никаких проблем при счете не возникает, так как счетчик прямого счета после достижения максимального значения и подачи единицы переходит в нулевое состояние, а счетчик обратного счета при достижении нулевого состояния и подачи единицы – в максимальное состояние.

Пусть, например, имеются микрооперации

СТА(1 : 6):= СТА(1 : 6) + 1,

СТВ(1 : 6):= СТВ(1 : 6) - 1

и СТА = 100100, СТВ = 011011, тогда после выполнения данных микроопераций будет CТА(1 : 6) = 100101, СТВ = 011010.

Особой необходимости при микрооперации счета указывать длину слова нет.

Седьмую группу микроопераций составляют микрооперации сдвигов. Особенностью этих микроопераций является то, что в обеих частях используется одно и тоже слово.

Сдвиги делятся на логические и арифметические.

Логический сдвиг выполняется над логической комбинацией, в которой нет знака. Значения всех разрядов комбинации перемещаются вправо либо влево на указанное количество разрядов. "Выталкиваемые" разряды теряются, а оказавшиеся свободными разряды доопределяются. При отсутствии особых указаний доопределение осуществляется нулями. Возможен так называемый циклический сдвиг, когда "выталкиваемые" значения разрядов фиксируются в освобождающихся разрядах.

При арифметическом сдвиге знак остается на своем месте, перемещаются значения только значащих разрядов.

Вид сдвига оформляется нужной записью микрооперации.

Ключевое слово R(k) соответствует сдвигу вправо на k разрядов, ключевое слово L(k) – сдвигу влево на k разрядов.

Пусть, например, имеются микрооперации

А(1 : 6):= R(2)А(1 : 6),

В(1 : 6):= L(2)В(1 : 6)

и А = 100101, В = 011011, тогда после выполнения данных микроопераций сдвига на два разряда слова А вправо и слова В влево будет А(1 : 6) = 001001, В = 101100. Видно, что освобождающиеся разряды доопределены нулями.

Циклический сдвиг дополнительно оформляется на основе составления, "выталкиваемые" разряды слева добавляются справа, а "выталкиваемые" разряды справа добавляются слева.

Выше рассмотренные примеры сдвигов слов А и В при циклических сдвигах будут записаны следующим образом:

А(1 : 6):= А(5 : 6). (R(2)А(1 : 6)),

В(1 : 6):= (L(2)В(1 : 6)).В(1 : 2).

Пусть, как и прежде А = 100101, В = 011011, тогда после выполнения микроопераций циклического сдвига будет А(1 : 6) = 011001, В = 101101. Видно, что освобождающиеся разряды доопределены значениями "вытолкнутых " разрядов.

Арифметические сдвиги имеют определенные особенности в зависимости от применяемых специальных машинных кодов. При сдвиге вправо свободные разряды слева доопределяются значениями знакового разряда независимо от применяемого кода, при сдвиге влево – нулями для дополнительного кода и значениями знакового разряда для обратного кода. Это рассматривается в курсе "Дискретная математика".

Например, арифметический сдвиг слова С(1 : 8) = 10011001 вправо на 3 разряда в любом коде должен быть записан так:

С(1 : 8):= С(1). С(1). С(1). С(1). (R(3)С(2 : 8)).

Видно, что знак у слова является отрицательным. После сдвига слова С будет С = 11110011.

При сдвиге влево на один разряд для обратного кода микрооперация будет иметь вид:

С(1 : 8):= С(1).((L(1)С(3 : 8)).С(1)).

Если как и прежде С = 10011001, то после сдвига будет С = 10110011.

При сдвиге влево на один разряд для дополнительного кода микрооперация будет иметь вид:

С(1 : 8):= С(1).((L(1)С(3 : 8)).0).

В дополнительном коде С = 10011010 (имеется лишняя единица для младшего разряда), тогда после указанного сдвига будет С =10110100. Видно, что дополнительный код отличается от обратного кода лишней единицей для младшего разряда.

К восьмому типу микроопераций относится микрооперация сравнения (на самом деле эта микрооперация является микрооперацией несравнения). В отличие от всех предыдущих микроопераций она имеет два вида результата.

Первый из них представляет собой сложение по модулю два исходных слов. Поскольку микрооперация сравнения – логическая микрооперация, то длины слов должны быть одинаковыми. Если хотя бы в одном разряде получится единица, то тогда это будет означать несравнение слов, в противном случае исходные слова совпадают.

Пусть, например, имеется микрооперация

С(1:6):= А(1:6) В (1:6)

и А = 100110, В = 000111, С= 010101, тогда после выполнения данной микрооперации будет C(1:6) = 100001, это говорит о несравнении слов А и В.

Если будет А = 100110, В = 100110, С= 010101, тогда после выполнения

данной микрооперации будет C(1:6) = 000000, что говорит о сравнении слов А и В.

Второй вид результата является однобитовым, он представляет собой логическую сумму разрядов результата первого вида. Ясно, что при нулевом результате первого вида однобитовый результат также будет равен 0, в противном случае – 1.

Для ранее получающегося результата C(1:6) = 100001 однобитовый результат С(1) = 1 (не путать с первым разрядом слова С), а для - результата C(1:6) = 000000 однобитовый результат С(1) = 0.

Девятый тип микроопераций составляет группу микроопераций сложения (сложения, вычитания и циклического сложения).

Микрооперации данной группы предназначены для описания работы сумматора при сложении, вычитании и циклическом сложении.

Последняя микрооперация требует равенства исходных слов. Единица переноса из старшего разряда передается для сложения в младший разряд. Вне Ф-языка такая микрооперация называется операцией контрольного сложения. Для контроля правильности записи и считывания слов файла применительно к дискам все слова складываются по правилу контрольного сложения, получающаяся контрольная сумма добавляется в конце файла. При считывании снова подсчитывается контрольная сумма, которая сравнивается с имеющейся такой суммой в конце файла. Если суммы совпадают, то ошибок при считывании нет, в противном случае считывание повторяется установленное число раз до совпадения сумм.

Пусть, например, имеется микрооперация

G(1:6):= А(1:6) + В(1:6)

и А = 100110, В = 100111, G= 010101, тогда после выполнения данной микро-операции будет G(1:6) = 001110.

Для первых двух микроопераций левое слово должно иметь лишний разряд по сравнению с наиболее длинным словом правой части.

В Ф–языке принято применять дополнительные коды для сложения и вычитания.

При получении кода слова слева у слова добавляется знаковый разряд, коды выравниваются по длине за счет доопределения значениями знаковых разрядов.

Пусть, например, имеются микрооперации

С(1:7):= А(1:6) + В (1:6),

D(1:7):= А(1:6) - В(1:6),

E(1:7):= В(1:6) - А(1:6)

и А = 100110, В = 100111, С= 010101, D= 101010, E= 1010101, тогда после выполнения данных микроопераций будет C(1:7) = 1001101, D(1:7) = 1111111, E(1:7)= 0000001.

Наконец, к десятой группе относятся так называемые комбинированные микрооперации. В правой части таких микроопераций разрешается иметь две, три обычные микрооперации.

Например, получение обратного кода отрицательного слова В описывается именно комбинированной микрооперацией:

В (1:6):= В(1). В (2:6),

Видно, что знаковый разряд слова остается без изменения, а значащая часть проинвертирована.

Нетрудно заметить, что выше уже имелись комбинированные микрооперации.

1.3.2. Двоичные выражения

В Ф-языке имеются двоичные выражения, которые относятся к конструкциям средней сложности.

Двоичные выражения отличаются от микроопераций тем, что в правой части у них задействовано более трех микроопераций и могут использоваться так называемые условные выражения, основанные чаще всего на проверке отношений.

Двоичные выражения делятся на двоичные простые (неусловные) и двоичные условные выражения. Из последующего будет ясно, что двоичные условные выражения не следует отождествлять с чисто условными выражениями.

1.3.2.1. Двоичные простые выражения

Двоичное простое выражение имеет такую же структуру, что и микрооперация. Обычно правая часть данного выражения является словом, которому надлежит передать значение, полученное при вычислении правой части. В последней задаются микрооперации, количество которых должно быть больше трех.

Применительно к двоичным простым выражениям установлена очередность выполнения микроопераций, в определенной степени совпадающая с очередностью выполнения логических операций:

инверсия,

составление,

логическое умножение,

логическое сложение,

сложение по модулю два,

микрооперации группы сложения.

Естественно, что при наличии скобок вычисления должны вначале выполняться в них.

Что касается микроопераций группы сложения, то надо иметь в виду их однотипность. Подобные микрооперации (в других алгебрах операций) должны выполняться в той последовательности, в которой они записываются в выражениях.

Запомнить указанную очередность нелегко, этому может помочь искусственное ключевое слово, составленное из начальных букв микроопераций, ИСУС2С.

Из очередности видно, что в двоичное простое выражение можно включать не все микрооперации. Запрещается включать микрооперации передачи, счета, сравнения и сдвига.

В качестве примера двоичного простого выражения рассматривается следующее выражение:

А := В.С ) + D.Е /\ F \/ F1 – G H + D.

Для В =11, С = 1101, D = 01, E = 1001, F = 111001, F1 = 010101, G = 110, H = 101, А = 010000 будет новое А = 010001.

Первой выполняется инверсия, получается С = 0010. Далее имеется две микрооперации составления, получаются значения 110010 и 011001.

Конъюнкция дает значение 011001, дизъюнкция – 011101, сложение по модулю два – 011.

Остались микрооперации группы сложения. Первой должна выполняться микрооперация циклического сложения. Она дает значение 010000.

Вычитание характеризуется значением 001101. Наконец, сложение приводит к значению 001110.

Следовательно, после вычисления микроопераций правой части указанного двоичного простого выражения и передачи его слову правой части получится А = 001110.

Рекомендуется под выражением с помощью фигурных скобок, развернутых острой частью вниз и размещаемых сверху вниз на разных уровнях, записывать получающиеся значения результатов микроопераций.

Для рассматриваемого примера это будет выглядеть следующим образом:

А := В.С D.Е /\ F \/ F1 – G H + D.

Значение последней микрооперации и есть значение слова левой части.

Если выполнять микрооперации в сторонке и записывать значения в виде столбика, то практика показывает, что почти всегда допускаются неверные результаты каких либо микроопераций из-за ошибок списывания предыдущих результатов и др.

1.3.2.2. Двоичные условные выражения

Правая часть двоичных условных выражений включает в свой состав несколько двоичных простых выражений. Расчеты производятся по одному из них в зависимости от значения логического выражения.

При двух простых выражениях V1, V2 и логическом выражении B структура двоичного условного выражения для слова V имеет следующий вид:

V:= ЕСЛИ В ТО V1 ИНАЧЕ V2.

Расчеты производятся по выражению V1 при В = 1 и по выражению V2 при В = 0.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)