Otchet (663639), страница 3
Текст из файла (страница 3)
7) счетчик Сч.3 - этот счетчик необходим для выхода из коррекции.
1.5 Разработка граф-схемы алгоритма (ГСА)
(Приложение А, лист № 2,3)
Для реализации любой арифметической операции необходимо знать алгоритм ее выполнения, ниже приводится алгоритм операции деления чисел с фиксированной запятой в коде 8421, 8421+6. Если блоки выполняются последовательно, то ссылки на следующий блок не приводятся.
Таблица 1 - Определение блоков
Номер блока | Назначение | |
| A00(Л2) | Начало. | |
| B00(Л2) | Начальная установка: СМ:=X, Рг.А:=Y, Сч1:=0, Сч2:=0, Сч3:=0, Рг.K:="1010". | |
| C00(Л2) | Определяем знак частного путем сложения знаковых разрядов делимого и делителя по модулю два и заносим его в Рг.B[16-19]. | |
| D00(Л2) | Первое пробное сложение делимого и делителя, делитель в дополнительном коде. | |
| F00(Л2) | Проверяем СМ[40-43]=0000, если Да то на G00(Л2), иначе на B00(Л3). | |
| G00(Л2) | Программа обработки прерываний (АВОСТ). Выдача сообщения о переполнение. | |
| B00(Л3) | Проверяем СМ[22,23]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D00(Л3), иначе на C01(Л3). | |
| C01(Л3) | Проверяем СМ[21,23]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D00(Л3), иначе на E00(Л3). | |
| D00(Л3) | Коррекция: СМ[20-23]:=СМ[20-23] + Рг.К[0-3]. | |
| E00(Л3) | Проверяем СМ[27,28]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на G00(Л3), иначе на F01(Л3). | |
| F01(Л3) | Проверяем СМ[26,28]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на G00(Л3), иначе на B02(Л3). | |
| G00(Л3) | Коррекция: СМ[25-28]:=СМ[25-28] + Рг.К[0-3]. | |
| B02(Л3) | Проверяем СМ[32,33]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D02(Л3), иначе на C03(Л3). | |
| C03(Л3) | Проверяем СМ[31,33]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D02(Л3), иначе на E02(Л3). | |
| D02(Л3) | Коррекция: СМ[30-33]:=СМ[30-33] + Рг.К[0-3]. | |
| E02(Л3) | Проверяем СМ[37,38]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на G02(Л3), иначе на F03(Л3). | |
| F03(Л3) | Проверяем СМ[36,38]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на G02(Л3), иначе на B04(Л3). | |
| G02(Л3) | Коррекция: СМ[35-38]:=СМ[35-38] + Рг.К[0-3]. | |
| B04(Л3) | Проверяем СМ[42,43]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D04(Л3), иначе на C05(Л3). | |
| C05(Л3) | Проверяем СМ[41,43]=11, т.е. на наличие запрещенных комбинаций, если Да то на D04(Л3), иначе на E04(Л3). | |
| D04(Л3) | Коррекция: СМ[40-43]:=СМ[40-43] + Рг.К[0-3]. | |
| E04(Л3) | Проверяем Сч.3=0, если Да, то переходим на B04(Л2), иначе на F05(Л3). | |
| F05(Л3) | Проверяем Сч.3=1, если Да, то переходим на B02(Л2), иначе на B06(Л2). | |
| B04(Л2) | Сдвигаем регистр СМ влево на 5 разрядов. В Сч.1 заносим 9. | |
| C04(Л2) | Сч.1:=9. | |
| D04(Л2) | Сложение делимого и делителя, делитель в прямом коде. | |
| F04(Л2) | Сч.3:=1. | |
| Переход на коррекцию. | ||
| B02(Л2) | Проверяем СМ[40-43]=0000, если Да то на C02(Л2), иначе на C03(Л2). | |
| C03(Л2) | Декремент Сч1 (отнимаем от текущей тетрады частного 1). | |
| C02(Л2) | Инкремент Сч.2 (переход к следущей тетраде частного). Присваиваем Рг.В[0-3] значение Сч1. Сдвигаем регистр Рг.В влево на 4 разряда. | |
| D02(Л2) | Сдвигаем регистр СМ влево на 5 разрядов. В Сч.1 заносим 1. | |
| E02(Л2) | Сложение делимого и делителя, делитель в дополнительном коде. | |
| G02(Л2) | Сч.3:=2. | |
| Переход на коррекцию. | ||
| B06(Л2) | Проверяем СМ[40-43]=0000, если Да то на C06(Л2), иначе на C07(Л2). | |
| C06(Л2) | Инкремент Сч1 (прибавляем к текущей тетраде частного 1). | |
| C07(Л2) | Инкремент Сч.2 (переход к следущей тетраде частного). Присваиваем Рг.В[0-3] значение Сч1. Сдвигаем регистр Рг.В влево на 4 разряда. | |
| D07(Л2) | Проверяем Сч.2=0, если Да то на E07(Л2), иначе на C04(Л2). | |
| E07(Л2) | Выводим частное, т.е. Z:=Рг.В. | |
| F07(Л2) | Конец. | |
1.6 Описание моделирующей программы
(Приложение В)
Программа операции деления без восстановления остатка со сдвигом остатка с фиксированной точкой в коде 8421, 8421+6 выполнена на языке программирования ассемблера. В моделирующей программе регистрами Рг.А, Рг.В, Рг.К, а так же счетчиками СЧ.1 и СЧ.2 СЧ.3 являются регистры самой ЭВМ и оперативная память.
Описание программы построчно:
1 – 22 – Связывание данных с сегментом данных DS, очистка экрана, приглашение к вводу двух чисел, запись введенных чисел по адресам в сегменте данных.
23 – 28 – Вычисление знака частного.
29 – 72 – Вычисление количества тетрад, подготовка под знак целой тетрады, вызов процедур преобразования из ASCII в байты делимого и делителя, пробное сложение, проверка на переполнение.
73 – 79 – Вывод сообщения о переполнении и переход на выход из программы.
80 – 103 – Вызов процедуры преобразования конечного результата из байта в ASCII, вывод знакового разряда и вывод результата, стандартный выход из программы.
104 – 131 – Процедура перевода делимого из ASCII в BIN.
132 – 159 – Процедура перевода делимого из ASCII в BIN.
160 – 176 – Процедура перевода делителя в дополнительный код.
177 – 243 – Процедура сложения тетрад делимого и делителя с учетом возникающих межтетрадных переносов, процедура проверки на коррекцию.
244 – 267 – Процедура перевода конечного результата из байта в ASCII.
268 – 277 – Описание сегмента данных, закрытие кодового сегмента.
-
Оценка времени выполнения операции и оценка аппаратных затрат ОА
Время выполнения операции определяется формулой:
Топ. дел. = к*Т’
Т’ = Lср.*Топ. сл.+ 4tсдв.
Топ. сл.= tсл.+tсл.*pкор.
Lср.= 5,5 – среднее количество шагов, т.к. самое минимальное значение = l, а максимальное значение = 10.
pкор= вероятность коррекции, для 8421 равна 0,5
tсл.=4*tсдв.
Т=к(L*Tсл. + 4tсдв.)=к(5,5Тсл. + 4tсдв.) = 8(5,5*1,5*4*tсдв. + 4*tсдв.)=
=8(37tсдв.)=296 tсдв.
к=8, т.к. нужно вычислить 8 тетрад.
Оценка аппаратных затрат осуществляется путем подсчета разрядов в элементах, участвующих в операции деления:
Q=Q(Рг.А(0-19))+Q(Рг.В(0-19))+Q(Рг.К(0-3))+Q(СМ(0-43))+Q(Сч.1(0-3))+Q(Сч.2(0-1))+Q(Сч.3(0-1))=20+20+4+44+4+2+2=96
1.8 Контроль выполнения операции деления по модулю
Контроль выполнения арифметических и логических операций можно осуществлять с помощью контрольных кодов, представляющих собой остатки от деления чисел на некоторый модуль. Такой контроль называется контролем по модулю. Для двоичных чисел этот модуль обычно равен или больше 3. Различают числовой и цифровой контроль по модулю.
При числовом методе код заданного числа определяется как наименьший положительный остаток от деления числа на выбранный модуль.
При цифровом методе контроля контрольный код числа образуется делением суммы цифр числа на выбранный модуль. В данном варианте возможны два пути получения контрольного кода:
-
непосредственное деление суммы цифр на модуль;
2) просто суммирование цифр по выбранному модулю.
Самым распространенным методом контроля и диагностики является контроль по модулю, принцип которого основан на том, что остаток от деления на заданное число суммы чисел должен равняться сумме остатков от деления на это же число исходных чисел.
При этом к модулю представляют следующие общие требования:
-
Модуль должен обеспечивать обнаружение, как можно большего числа ошибок, при обязательном обнаружении одиночных ошибок .
-
Модуль должен быть таким, чтобы остаток от деления на него числа определялся простым и быстрым методом без непосредственного деления.
-
Модуль должен быть небольшим, чтобы остатки получались мало разрядными, в противном случае потребуются большие дополнительные затраты оборудования.
2. СИНТЕЗ УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА
-
Кодирование микропрограммы
В этом пункте осуществляется переход непосредственно к синтезу микропрограммного автомата по граф схеме алгоритма (ГСА).
Начать следует с синтеза абстрактного автомата, который осуществляется по кодированной ГСА. Кодированная ГСА получается путём пометки каждой вершины в содержательной ГСА.
Чтобы получить отмеченную ГСА для абстрактного автомата Мили, необходимо воспользоваться следующими правилами:
1) Начальная и конечная вершины обозначаются символами а0;
2) Вход каждой вершины следуя за оператором отмечается а1, а2, и т.д.;
3) Каждая операторная вершина отмечается не более одного раза.
В результате получаем алфавит состояний А = { а1, а2, ... , аm}.
Используя эти правила, создаем таблицу для кодированной ГСА(см. Таблицу 2).
Таблица 2 - Кодирование блоков
ОБ и ЛУ | Условные обозначения |
СМ:=X, Рг.А:=Y, Сч1:=0, Сч2:=0, Сч3:=0,Рг.K:="1010" | Y1 |
| СМ[40-43]:=СМ[40-43] + Рг.А[16-19] Рг.B[16-19]:=СМ[40-43] | Y2 |
| СМ[20-23]:=СМ[20-23] + Рг.А[0-3] + ''1" [20] СМ[25-28]:=СМ[25-28 ]+ Рг.А[4-7] + ''1" [25] СМ[30-33]:=СМ[30-33] + Рг.А[8-11] + ''1" [30] СМ[35-38]:=СМ[35-38] + Рг.А[12-15] + ''1" [35] СМ[40-43]:=СМ[40-43] + Рг.А[16-19] + ''1" [40] | Y3 |
| Программа Обработки Прерываний | Y4 |
| СМ[20-23]:=СМ[20-23] + Рг.К[0-3] | Y5 |
| СМ[25-28]:=СМ[25-28] + Рг.К[0-3] | Y6 |
| СМ[30-33]:=СМ[30-33] + Рг.К[0-3] | Y7 |
| СМ[35-38]:=СМ[35-38] + Рг.К[0-3] | Y8 |
| СМ[40-43]:=СМ[40-43] + Рг.К[0-3] | Y9 |
| СМ:=L(5)СМ | Y10 |
| Сч.1:="9" | Y11 |
| СМ[20-23]:=СМ[20-23] + Рг.А[0-3] СМ[25-28]:=СМ[25-28 ]+ Рг.А[4-7] СМ[30-33]:=СМ[30-33] + Рг.А[8-11] СМ[35-38]:=СМ[35-38] + Рг.А[12-15] СМ[40-43]:=СМ[40-43] + Рг.А[16-19] | Y12 |
Сч.3:= 1 | Y13 |
| Сч.2:=Сч.2+1 Рг.В[0-3]:=Сч1 Рг.В:=L(4)Рг.В | Y14 |
| Сч.1:=Сч.1-1 | Y15 |
| СМ:=L(5)СМ Сч1:=0 | Y16 |
Сч.3:=2 | Y17 |
| Сч.1:=Сч.1+1 | Y18 |
| Z:=Рг.В | Y19 |
| СМ[40-43]=0000 | X1 |
| СМ[22,23]=11 | X2 |
| СМ[21,23]=11 | X3 |
| СМ[27,28]=11 | X4 |
| СМ[26,28]=11 | X5 |
| СМ[32,33]=11 | X6 |
| СМ[31,23]=11 | X7 |
| СМ[37,38]=11 | X8 |
| СМ[36,38]=11 | X9 |
| СМ[42,43]=11 | X10 |
| СМ[41,43]=11 | X11 |
| СЧ.3 =0 | X12 |
| СЧ.3 =1 | X13 |
| СЧ.2 =0 | X14 |
2.2 Переход от начального языка задания автомата
к стандартному заданию
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
