Методы контроля правильности выполнения операций

Кроме рассмотренных выше вычислительных операций, в состав системы команд ЭВМ включаются различные логические операции, например, логическое сложение, логическое умножение, сумма по модулю 2 и т.д.

Логические операции

Операция деления в дополнительных кодах

Особенности алгоритма:

1) Делимое и делитель хранятся в памяти в дополнительных кодах

и в этом же виде принимаются в АЛУ;

2) Операция вычитание выполняется по алгоритму ДД в дополни-

тельном модифицированном коде;

3) Цифры знака частного получаются автоматически в процессе деления на нулевом и первом тактах сравнения;

4) Переполнение разрядной сетки определяется по несовпадению

цифр в знаковых разрядах.

5) Результат записывается в память без всяких преобразований.

6) Правила формирования очередной цифры частного и остатка более сложные, чем в рассмотренном выше алгоритме деления в прямых кодах. Кроме того, эти правила различны на нулевом шаге сравнения и на всех последующих шагах.

7) Вычисляем C=A / B.

Правила на нулевом такте сравнения:

если ЗНА = ЗНВ, то С₀ =0 R₁ = А – В,

если ЗНА ¹ ЗНВ, то С₀ = 1 R₁ = А + В.

Правила на всех последующих i – тых тактах сравнения

если ЗНR_i = ЗНВ, то С_i = 1 R _i+1 = R _i • 2 - В

если ЗНR_i ¹ ЗНВ, то С_i = 0 R _i+1 = R_i • 2 + В

Рассмотрим пример деления чисел, представленных в дополни

тельном коде, в соответствии с приведенным алгоритмом.

Зададим исходные данные для наглядности в десятичном коде.

С= А / В А= 15 / 32 В= - 24 / 32 очевидно С = -5 / 8.

Представим эти числа в двоичном дополнительном коде, то есть

в том виде, в котором они хранятся в ОЗУ и вводятся в регистры АЛУ.

[РГА]_п^м:= [А]_д^м =00.01111 [РГВ]_п^м:=[В]_д^м = 11.01000

(Условная точка отделяет знаковые разряды.)

Так как в соответствии с алгоритмом делитель должен либо складываться с остатком, либо вычитаться из остатка, то заготовим прямой и дополнительный коды делителя.

Итак, в первом случае будем прибавлять [РГВ]^м_п = 11.01000,

во втором - будем использовать [РГВ]^м_д = 00.11000

Процесс вычислений представим в виде табл. 1.7.

В нашем примере вычисления выполняются с точностью до 5-ти двоичных разрядов после запятой. В столбце C_i последовательно получаем цифры частного, начиная со старших разрядов в дополнительном модифицированном коде.

[C]^м_д =11.01011

для проверки запишем результат в прямом коде

[C]_п = 1.10101

Переведем результат в десятичный код:

С = - 21/32 ~ -5/8

Как видно из таблицы, произведение отрицательное, получилось сразу в дополнительном коде и равно значению, которое было вычислено для контроля перед началом умножения по рассматриваемому алгоритму.

Таблица 1.7

Такт	Сравнение знаков	Вычисления	Пояснение	Сi
	ЗНА ¹ ЗНВ	00.01111 + 11.01000 РГВ 11.10111	A     R1	С0 = 1
	3НR1 = 3НВ	11.01110 + 00.11000 00.00110	R1 * 2   R2	C1 = 1
	3НR2 ¹ 3HB	00.01100 + 11.01000 11.10100	R2 * 2   R3	C2 = 0
	3HR3 = 3HB	11.01000 + 00.11000 00.00000	R3 * 2   R4	C3 = 1
	3HR4 ¹ 3HB	00.00000 + 11.01000 11.01000	R4 * 2   R5	C4 = 0
	3HR5 = 3HB	10.10000 + 00.11000 11.01000	R5 * 2   R6	C5 = 1
	3HR6 = 3HB	10.10000	R6 * 2	C6 = 1

Все эти операции поразрядные, т.е. результат в каждом разряде определяется только цифрами в соответствующих разрядах исходных операндов.

Например, логическое сложение:

S[1:n]=A[1:n]VB[1:n];

для каждого разряда находится

S[i] = A[i] V B[i].

Аналогично, для всех логических операций.

При поиске неисправностей в работе ЭВМ, контролируются, в основном, следующие операции:

- передача информации между устройствами, особенно между АЛУ и ОЗУ;

-сдвиг;

-инвертирование;

-сложение.

Если в системе имеются аппаратные средства контроля указанных операций, то на их основе организуется контроль и более сложных арифметических процессов.

Дата добавления: 2015-05-09