Организация и функционирование электронных вычислительных машин (стр. 1 из 2)
Белорусский Государственный Университет
Информатики и Радиоэлектроники
Контрольная работа
по дисциплине
Организация и функционирование ЭВМ
Выполнил: Проверил:
Cмоленский П.О. Пешков А.Т.
Зачетная книжка №510701
(Ликвидация академической разницы)
Минск, 2009
Задание 1.1
Задание предполагает нахождения значений С1, С2, С3, С4, определяемые выражениями:
С1 = А+В, С1 = А-В, С1 = В- А+, С1 =- А –В
При выполнении задания операнды А и В необходимо представить в двоично-десятичной системе, сформировать для них прямые коды и, используя заданный код в варианте по правилам двоично-десятичной арифметики, описанной в разделе «Арифметика с алгебраическими двоично-десятичными числами», найти значения С1, С2, С3, С4.
Результат должен быть представлен в прямом коде.
Условие:
Операнд А
Операнд В
Код, используемый при выполнении задания: дополнительный.
Решение:
С1 = А+В
С2 = А − В = A + (−B)
С3 = В − А = B + (−A)
С4 = − А – В = - (A+B)
| A = 5182 | = | 0101 0001 1000 0010 |
| [A]пк | = | 00.0101 0001 1000 0010 |
| [A]дк | = | 00.0101 0001 1000 0010 |
| [-A]дк | = | 11.1010 1110 0111 1110 |
| B=5493 | = | 0101 0100 1001 0011 |
| [B]пк | = | 00.0101 0100 1001 0011 |
| [B]дк | = | 00.0101 0100 1001 0011 |
| [-B]дк | = | 11.1010 1011 0110 1101 |
| C1=A+B | ||
| C1= | 00.0101 0001 1000 0010 | [A]дк |
| + | 00.0101 0100 1001 0011 | [B]дк |
| 00. 1010 0110 0001 0101 | ||
| 0110 0110____ | коррекция | |
| 00.0001 0000 0110 0111 0101 | ||
| + 1 0 6 7 5 | ||
| С2=A+(-B) | ||
| C2= | 00.0101 0001 1000 0010 | [A]дк |
| + | 11.1010 1011 0110 1101 | [-B]ДК инверсный код |
| 11.1111 1100 1110 1111 | ||
| 11.0000 0011 0001 0000 | ||
| +1 | ||
| 11.0000 011 0001 0001 | ||
| - 3 1 1 | ||
| C3=B+(-A) | ||
| C3= | 00.0101 0100 1001 0011 | [B]дк |
| + | 11.1010 1110 0111 1110 | [-A]дк |
| 00.0000 0011 0001 0001 | ||
| + 3 1 1 | ||
| С4=-(A+B) | ||
| -C4= | 00.0101 0001 1000 0010 | [A]дк |
| + | 00.0101 0100 1001 0011 | [B]дк |
| 00. 1010 0110 0001 0101 | ||
| 0110 0110____ | коррекция | |
| 00.0001 0000 0110 0111 0101 | [-C4] | |
| C4= | 11.0001 0000 0110 0111 0101- 1 0 6 7 5 | |
Дополнительный код нужно заменить инверсным и учесть это при коррекции.
(см. аналогичные примеры по операциям с 2 10-ыми числами в методических материалах).
Задание 1.2
Задание предполагает выполнение заданной операции над числами А и В, представленными с плавающей точкой.
При выполнении задания порядки и мантиссы операндов А и В, заданные в таблице, необходимо представить в двоичной системе счисления и сформировать для них прямые коды. Разрядность модуля порядка должна быть равна 3, разрядность модуля мантиссы - 6 .
Результат (порядок и мантисса) должен быть представлен в прямом коде в нормализованной форме.
Условие:
| A | B | код | опер. | ||||||
| порядок | мантисса | порядок | мантисса | ||||||
| знак | абс.знач. | знак | абс.знач. | знак | абс.знач. | знак | абс.знач. | ||
| + | 4 | - | 0.54 | + | 2 | − | 0.80 | обр. | + |
| 0 | 100 | 1 | .100 010 | 0 | 010 | 1 | .110 011 | ||
Решение:
| [Aп]пк= | 0.100 |
| [Ам]пк= | 1.100 010 |
| [Bп]пк= | 0.010 |
| [Bм]пк= | 1.110 011 |
| [Aп]ок= | 0.100 |
| [Aм]ок= | 1.011 101 |
| [Bп]ок= | 0.010 |
| [Bм]ок= | 1.001 100 |
Выравнивание порядков:
| 00.100 [Aп] | |
| + | 11.101 [-Bп] |
| 1 | 00.001 |
| 00.010 | Прямойкод |
Значит, сдвигаем мантиссу числа B на 2 вправо:
[Bм] = 1.001 100
Сумма мантисс:
| 11.011 101 | A |
| +11.001 100 | B |
| 11.101 001 | обр |
| 11.010 110 | прямой |
С1 - {
= 0.100, 
= 11.010 110}Задание 1.2 принято.
Задание 2.1
Задание относится к разделу “Схемотехнические основы ЗВМ” и состоит из двух частей:
- построить блок управления аппаратного принципа, реализующий заданную ГСА ( ГСА - граф- схема алгоритма).
- построить блок управления микропрограммного принципа, реализующий заданную ГСА.
Задание 2.1
Построить цифровой автомат заданного типа (Мили или Мура) для заданной ГСА, используя заданный тип триггера (RS-, D-, T-триггер). Тип автомата, номер ГСА (соответствует номеру рисунка, на котором она находится) и тип триггера выбирается из табл.2.
Тип триггера (ТТ), тип цифрового автомата (ТЦА), номер ГСА (ГСА) задается колонками, соответственно, 1,2 и 3.
Номер варианта определяется последними двумя цифрами зачетной книжки (равен 30).
| № | Задание 2.1 | ||
| вар | ТТ | ТЦА | ГСА |
| 1 | RS | Мура | Рис.1 |
Исходная схема (рис. 1)
 |
Решение:
Обозначим в данной ГСА операционные вершины как Ai вершины (состояние) графа автомата Мура.
Имея граф автомата Мура, объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата строится за счет нахождения всех существующих путей из каждой вершины графа в ближайшую другую вершину с указанием условий, при которых имеет место данный путь, и вырабатываемых выходных сигналов, которые в автомате Мура однозначно определяются конечным состоянием (конечной вершиной):
Аi{xsss, xp sp ...xf sf ,уn(А J),... уm(А J)} А J,
где:
- Аi, АJ - соответственно, начальная и конечная вершина пути;
- xsss, xp sp ...xf sf- условия, через которые проходит рассматриваемый путь из Аi в АJ;
- уn(А J),... уm(А J) - выходные сигналы автомата, однозначно зависящий от конечного состояния АJ..
Объединенной кодированной таблицы переходов и выходов цифрового автомата составляется на основе всех возможных путей из всех вершин графа
автомата. В таблице приведена объединенной кодированной таблицы переходов и выходов для графа автомата Мура.
| Начало | Конец | |||||||||
| N | An | Q1Q2Q3Q4 | An | Q1Q2Q3Q4 | Условие | Выход | qs1 qr1 qs2 qr2 qs3 qr3 qs4 qr4 | |||
| 1 | A0 | 0 0 0 0 | A1 | 0 0 0 1 | x5 | y5y1 | 0 1 0 1 0 1 1 0 | |||
| 2 | A3 | 0 0 1 1 | ~x5 | y11y41y96 | 0 1 0 1 1 0 1 0 | |||||
| 3 | A1 | 0 0 0 1 | A2 | 0 0 1 0 | 1 | y17 | 0 1 0 1 1 0 0 1 | |||
| 4 | A2 | 0 0 1 0 | A6 | 0 1 1 0 | x3 | y1 | 0 1 1 0 1 0 0 1 | |||
| 5 | A5 | 0 1 0 1 | ~x3 | y22 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | |||||
| 6 | A3 | 0 0 1 1 | A5 | 0 1 0 1 | x11 | y22 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | |||
| 7 | A4 | 0 1 0 0 | ~x11 | yn | 0 1 1 0 0 1 0 1 | |||||
| 8 | A4 | 0 1 0 0 | A5 | 0 1 0 1 | x4 | y22 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | |||
| 9 | A5 | 0 1 0 1 | A7 | 0 1 1 1 | ~x9 | yn | 0 1 1 0 1 0 1 0 | |||
| 10 | 0 1 0 1 | A1 | 0 0 0 1 | X9 x10 | Y5 y1 | 0 1 0 1 0 1 1 0 | ||||
| 11 | A8 | 1 0 0 0 | X9 ~x10 | Y4 | 1 0 0 1 0 1 0 1 | |||||
| 12 | A6 | 0 1 1 0 | A7 | 0 1 1 1 | ~x9 | yn | 0 1 1 0 1 0 1 0 | |||
| 13 | A8 | 1 0 0 0 | X9 ~x10 | Y4 | 1 0 0 1 0 1 0 1 | |||||
| 14 | A7 | 0 1 1 1 | A5 | 0 1 0 1 | 1 | Y22 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | |||
| 15 | A8 | 1 0 0 0 | A9 | 1 0 0 1 | 1 | Y13 y18 yk | 1 0 0 1 0 1 1 0 | |||
| __ __ __ | ||||||||||
| y5= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ __ | __ __ | |||||||||
| Y1= | Q1Q2Q3Q4 | +Q1Q2Q3Q4 | ||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y11= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y41= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y96= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ __ | ||||||||||
| y17= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y22= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ ____ | ||||||||||
| y4= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y13= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| y18= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
| __ __ | ||||||||||
| yk= | Q1Q2Q3Q4 | |||||||||
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qr1= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,14)
_ _ _ _ _ _
qs1= Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4(11,13,15)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qs2 = Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4 (4,5,6,7,8,9,12,14)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qr2 = Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4 (1,2,3,10,11,13,15)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qs3 = Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x9(2,3,5,9,12)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qr3= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9x10+ Q1Q2Q3Q4x9x10+
_ _ _ _
Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4(1,4,6,7,8,10,11,13,14,15)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qs4= Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x5+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9+ Q1Q2Q3Q4x9x10+
_ _ _ _
Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4(1,2,4,7,8,9,10,12,14,15)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
qr4= Q1Q2Q3Q4+ Q1Q2Q3Q4x3+ Q1Q2Q3Q4x11+ Q1Q2Q3Q4x9x10(3,5,6,11,13)
Схемаавтомата:
В Вашей схеме выходные сигналы зависят от входных, что не соответствует Вашему типу цифрового автомата