рефераты

Рефераты

рефераты   Главная
рефераты   Краткое содержание
      произведений
рефераты   Архитектура
рефераты   Астрономия
рефераты   Банковское дело
      и кредитование
рефераты   Безопасность
      жизнедеятельности
рефераты   Биографии
рефераты   Биология
рефераты   Биржевое дело
рефераты   Бухгалтерия и аудит
рефераты   Военное дело
рефераты   География
рефераты   Геодезия
рефераты   Геология
рефераты   Гражданская оборона
рефераты   Животные
рефераты   Здоровье
рефераты   Земельное право
рефераты   Иностранные языки
      лингвистика
рефераты   Искусство
рефераты   Историческая личность
рефераты   История
рефераты   История отечественного
      государства и права
рефераты   История политичиских
      учений
рефераты   История техники
рефераты   Компьютерные сети
рефераты   Компьютеры ЭВМ
рефераты   Криминалистика и
      криминология
рефераты   Культурология
рефераты   Литература
рефераты   Литература языковедение
рефераты   Маркетинг товароведение
      реклама
рефераты   Математика
рефераты   Материаловедение
рефераты   Медицина
рефераты   Медицина здоровье отдых
рефераты   Менеджмент (теория
      управления и организации)
рефераты   Металлургия
рефераты   Москвоведение
рефераты   Музыка
рефераты   Наука и техника
рефераты   Нотариат
рефераты   Общениеэтика семья брак
рефераты   Педагогика
рефераты   Право
рефераты   Программирование
      базы данных
рефераты   Программное обеспечение
рефераты   Промышленность
      сельское хозяйство
рефераты   Психология
рефераты   Радиоэлектроника
      компьютеры
      и перифирийные устройства
рефераты   Реклама
рефераты   Религия
рефераты   Сексология
рефераты   Социология
рефераты   Теория государства и права
рефераты   Технология
рефераты   Физика
рефераты   Физкультура и спорт
рефераты   Философия
рефераты   Финансовое право
рефераты   Химия - рефераты
рефераты   Хозяйственное право
рефераты   Ценный бумаги
рефераты   Экологическое право
рефераты   Экология
рефераты   Экономика
рефераты   Экономика
      предпринимательство
рефераты   Юридическая психология

 
 
 

Курсовая: Разработка вычислительного устройства

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

КурсоваЯ работа

Факультет ВАВТ

Дисциплина ЭВМ СКС

Студент Шестакова Н.С. ВУС-7-94

Специальность 22.02

Преподаватель Калиш Г.Г.



МОСКВА

Техническое задание

Разработать вычислительное устройство, выполняющее следующие операции:

изменение знака числа

деление чисел

Числа представлены в формате с плавающей точкой с разрядностью 18+6.

Содержание

Описание структурной схемы устройства с ее обоснованием

Структурная схема устройства представлена на рисунке 1. Она состоит из
двух частей. Первая часть схемы, в состав которой входят регистры Ao и
Bo и сумматор, предназначена для работы с порядками чисел. Вторая часть
схемы, состоящая из регистров Am, Bm и Z, мультиплексора, сумматора и
компаратора предназначена для работы с мантиссами чисел.

При выполнении операции деления используется два числа - A (делимое) и B
(делитель). Число A хранится в регистрах Ao и Am соответственно порядок
и мантисса. Число B хранится в регистрах Bo и Bm соответственно порядок
и мантисса.

В начале работы делимое A заносится в регистры: мантисса в регистр Am с
помощью сигнала Y3, порядок в регистр Ao - Y4, а делитель B: мантисса в
регистр Bm (Y5), порядок в регистр Bo (Y6). Мантисса делимого A
сдвигается влево путем косой передачи из регистра Am в сумматор.
Делитель B поступает в сумматор SM из регистра Bm в прямом или обратном
кодах (Y9). Дополнительный код делимого образуется в SM за счет
подсуммирования обратного кода делимого B сигналом “+1SM” (Y10).

Цифры частного Zi, определяемые по знаку частичных остатков в регистре
Am, фиксируются в регистре Z путем последовательного занесения их в
младший разряд регистра Z (Y7) и сдвига содержимого регистра Z (Y8).

Порядок частного определяется вычитанием порядков на SM путем подачи
обратного значения порядка делителя из регистра Bo и фиксации результата
в регистре Bo.

При выполнении операции изменения знака используется одно число. Число
записывается в регистр Bm (Y5) и подается на сумматор SM в обратном коде
(Y9) и записывается в регистр Am (Y3) с предварительным подсумированием
единицы в сумматоре (Y10).

Описание блок-схемы алгоритма выполнения операций и ее микропрограммной
реализации.

Блок-схема выполнения операций представлена на рисунке 2.

В начале работы гасится выходная готовность (Y14) и проверяется входная
готовность (P1). После получения сигнала входной готовности обнуляются
регистры A o и Am (Y0), Bo и Bm (Y1) и Z (Y2). Далее проверяется код
операции (P2) для определения дальнейших действий.

Операция изменения знака числа - ветвь один.

Записываем исходное число в регистр Bm (Y5). Передаем на SM его обратный
код с подсуммированием единицы младшего разряда (Y10). Данные с SM
записываем в регистр Am (Y3). После этого устанавливаем выходную
готовность (Y13) и заканчиваем работу.

Операция деления чисел - ветвь два.

Производим запись: мантиссы делимого в регистр Am (Y3), порядка делимого
в регистр Ao (Y4) и мантиссы и порядка делителя в регистр Bm (Y5) и Bo
(Y6) соответственно. Вычисляем разность порядков чисел путем сложения
первого порядка с обратным кодом второго (Y11) и сохраняем результат в
регистре Bo (Y6). Проверяем равенство делителя нулю (P3). Если делитель
равен нулю, то сигнализируем об ошибке аргументов и устанавливаем
выходную готовность (Y13). Если делитель не равен нулю, тогда деление
возможно и начинается цикл поразрядного получения мантиссы частного. На
SM передается сдвинутое косой передачей в сторону старших разрядов
делимое и обратный код делителя (Y9) с подсуммированием единицы
младшего разряда (Y10). С выхода SM частичный остаток заносится в
регистр Am (Y3). Цифра модуля частного вычисляется как сумма по модулю
два знаковых разрядов частичного остатка и делителя и заносится в
предварительно сдвинутый на один разряд влево (Y8) регистр Z (Y7).
Проверяем счетчик чисел (P4). Если он не равен нулю, продолжаем цикл по
определению разрядов частного. Если счетчик равен нулю, то мы определили
все разряды частного, и переходим к нормализации результата. Если число
не нормализовано (P6), то производим сдвиг Z в сторону старших разрядов
(Y8) и уменьшение порядка (Y12). После нормализации числа устанавливаем
выходную готовность и заканчиваем работу.

Для реализации устройства используется управляющий автомат с выделенной
адресной памятью, его схема изображена на рисунке 3, в таблице 1
представлены состояния его переходов, в таблице 2 управляющие сигналы и
в таблице 4 описаны префиксные функции.

На рисунке 4 представлена связь управляющего автомата с операционным
автоматом.

Числовые тестовые примеры выполнения операций с пояснениями

Пусть X=11010111*23, Y=1101*22. Найти частное от деления X/Y.

Все действия выполняются в устройстве в следующей последовательности:

0.1101111 Прямой код делимого Частное X/Y

+ 1.0011 Дополнительный код делителя



0.0000 Остаток положительный 1

0.0000 Остаток сдвинут влево на один разряд

+ 1.0011 Дополнительный код делителя



1.0011 Остаток отрицательный 10

0.0111 Остаток сдвинут влево на один разряд

+ 0.1101 Прямой код делителя



1.0100 Остаток отрицательный 100

0.1001 Остаток сдвинут влево на один разряд

+ 0.1101 Прямой код делителя



1.0110 Остаток отрицательный 1000

0.1101 Остаток сдвинут влево на один разряд

+ 0.1101 Прямой код делителя



1.1010 Остаток отрицательный 10000



Одновременно вычисляется порядок частного следующим образом:

pc = px - py = 0.011 - 0.010 = 0.001

Описание функциональной схемы устройства.

Функциональная схема устройства представлена на рисунке 5.

Функциональная схема реализует схему работы с мантиссами.

Используемый мультиплексор 2(1 на вход которого подается число в прямом
и дополнительном коде и в зависимости от ситуации выбирается одно из
двух чисел. В процессе работы осуществляется контроль делителя на
равенство нулю, поэтому используемый мультиплексор должен иметь
стробируемый вход.

Сумматор складывает числа которые пришли с выхода мультиплексора и
регистра Am, результат переписывается в регистр Am, который запоминает
это число, сдвигает его влево в сторону старших разрядов и снова
передает его на сумматор.

Так же старший разряд регистра подается на результирующий
последовательно параллельный регистр Z, в котором происходит накопление
результата. После определение результата полученное число надо
нормализовать и поэтому результирующий регистр кроме последовательного
входа и параллельного вывода должен осуществлять сдвиг числа влево в
сторону старших разрядов.

Краткое описание принципиальной схемы

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 6.

Два числа поступают на сумматор, который их суммирует и передает
результат на регистр. В качестве сумматора используется микросхема
К555ИМ6, а в качестве регистра К155ИР13 и К555ИР11 которые отличаются
только разрядностью. Старший разряд регистра поступает на вход
результирующего последовательно – параллельного регистра, в котором
накапливается результат. В данной схеме в качестве результирующего
регистра используется микросхема К531ИР24.

Заключение

В данной курсовой работе было разработано вычислительное устройство
выполняющее следующие операции:

Нахождение абсолютного значения числа.

Деление чисел в формате с плавающей запятой.

Построен алгоритм обработки чисел. Расписаны управляющие сигналы и
префиксные функции. По имеющемся данным построена функциональная схема
устройства. Также была построена принципиальная схема указанной части
устройства, в которой были использованы конкретные микросхемы. Приведен
тестовый пример выполнения операций.

Список литературы.

Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и системы. Москва,
«Высшая школа», 1989.

Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов.
Москва, «Высшая школа», 1980.

Стрыгин В.В., Щарев Л.С. Основы вычислительной, микропроцессорной
техники и программирования. Москва, «Высшая школа», 1989.

Справочник. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Москва «Радио
и связь», 1990.

Мальцев П.П. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. М. Радио и
связь. 1994.

Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. М. Радио и связь. 1987.
© 2011 Рефераты