Cel pracy — zapoznanie się ze sposobami wykonywania operacji

TEMAT:
WYKONYWANIE OPERACJI DODAWANIA ALGEBRAICZNEGO LICZB
ZMIENNOPRZECINKOWYCH
Cel pracy — zapoznanie się ze sposobami wykonywania operacji algebraicznego dodawania liczb
zmiennoprzecinkowych w kodzie dwójkowym lub uzupełnieniowym do dwóch oraz schematami
operacyjnymi wykonującymi zaznaczone operacje.
Zadania wykonywane przed przystąpieniem do pracy laboratoryjnej.
1. Zapoznać się ze wskazówkami dotyczącymi opisu programu GALAXY i sposobów
wykonywania operacji algebraicznego dodawania liczb zmiennoprzecinkowych w kodzie dwójkowym
lub uzupełnieniowym do dwóch.
2. Opracować schemat operacyjny, mikroalgorytm oraz mikroprogram wykonywania operacji
dodawania algebraicznego Z = X + Y, gdzie argumenty X, Y oraz wynik Z — są liczby
zmiennoprzecinkowe. Każda z podanych liczb zawiera 16-bitową mantysę oraz 5-bitową cechę
(starsze bity są bitami znaku) i jest przechowywana w dwóch dowolnych rejestrach bloku
arytmetyko— logicznego w następnej postaci:
16 15 ..................1
5 4............1
Z
M.
Z
C
← rejestr pierwszy
|
|
|
|
|
mantysa
|
cecha
znak mantysy
znak cechy
← rejestr drugi
Sposób wykonywania operacji dodawania (kod wykonywania operacji oraz typ sumatorów) określa
się na podstawie tabeli 1, gdzie a1,a2,...,a7 — bity wyznaczone przez prowadzącego zajęcia, a
mnemoniki KD i UD określają odpowiednie kod dwójkowy i uzupełnieniowy do dwóch. Tabela 3
określa ten z argumentów X lub Y, który jest przechowany jako liczba nie normalizowana, a tabela 2
— formę przechowywania danych w rejestrach (kod dwójkowy (KD) lub uzupełnieniowy do dwóch
(UD)). Wynik Z zawsze powinien być przechowywany jako liczba normalizowana. Podczas tworzenia
mikroprogramu wykorzystywać „własne” (makro) instrukcje.
Przypominamy, że mantysa normalizowanej liczby przedstawionej w KD ma jedynkę w najbardziej
znaczącym (15— tym) bicie:
16 15..................1
Z 1xxxxxxxxxx
Mantysa normalizowanej liczby w UD ma jedynkę w najstarszym (15— tym) bicie jeśli liczba jest
dodatnia i zero w 15— tym bicie, jeśli liczba jest ujemna.
Przypominamy również, że dla prawidłowego wykonania operacji dodawania:
1) cechy argumentów powinny być równe;
2) w KD znakowe bity mantys są obrabiane osobno od ich pozostałych bitów. Oprócz tego w
przypadku różnych znaków argumentów operacja dodawania mantys powinna być zamieniona na
operację ich odejmowania;
3) w UD niezależne od znaków argumentów zawsze wykonujemy dodawanie ich mantys
razem z bitami znaku.
Kolejność wykonywania ćwiczenia laboratoryjnego.
Z pomocą emulatora programowego poprawić ewentualne błędy znajdujące się w programie.
Wyciągnąć wnioski.
Pytania kontrolne
1. Omów sposób wyrównania cech argumentów.
2. Omów sposób normalizacji liczb zmiennoprzecinkowych.
3. Omów sposoby dodawania liczb w KD i UD.
Tablica 1
a1
0
1
Kod wykonania operacji dodawania i
typ sumatorów
KD i wielobitowe sumatory
UD i jedno-bitowe sumatory
Tablica 2
a4
0
0
0
0
1
1
1
1
a3
0
0
1
1
0
0
1
1
a5
0
1
0
1
0
1
0
1
X
UD
KD
KD
UD
KD
UD
UD
KD
Y
UD
KD
UD
KD
KD
UD
KD
UD
Z
KD
UD
KD
KD
UD
KD
UD
UD
Tablica 3
a2
0
1
X
tak
nie
Y
nie
tak