Реализация операции деления в ЭВМ в
Если числа X и Y заданы в прямом коде, и они представлены с
Пусть: [X]пк = sign X. x1x2..xn
[Y]пк = sign Y. y1y2..yn
[Z]пк = [X]пк/[Y]пк = sign Z. z1z2..zn
X и Y должны быть такими, чтобы:
|Z| < 1 (то есть фиксированная запятая )
Если $$\alpha _{0} \ge 0$$, то z0 = 1 и $$2\alpha _{0} - |Y| = \alpha _{1}$$ ( z0 – целая часть результата).
Если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0 и $$2\alpha _{0} + |Y| = \alpha _{1}$$
и т. д.
Пример:
$$\lbrack X \rbrack_{пк} = 0.100\\ \lbrack Y \rbrack_{пк} = 1.110\\ sign\ Z = 1 \oplus 0 = 1\\ \lbrack-|Y| \rbrack_{дк} = 1.010$$+0.100 = [|X|]дк
1.010 = [-|Y|]дк
$$1.110 = \alpha _{0} = [|X|]_{дк} + [-|Y|]_{дк} < 0, z_{0} = 0$$
$$_{+}1.100 = 2\alpha _{0} (сдвиг\ в\ ДК\ отрицательного\ числа)$$
0.110 = [|Y|]дк
$$0.010 = \alpha _{1} = 2\alpha _{0} + [|Y|]_{дк} > 0,\ z_{1} = 1$$
$$_{+}0.100 = 2\alpha _{1}$$
1.010 = [-|Y|]дк
$$1.110 = \alpha _{2} = 2\alpha _{1} + [-|Y|]_{дк} < 0, z_{2} = 0$$
$$_{+}1.100 = 2\alpha _{2} (сдвиг\ в\ ДК\ отрицательного\ числа)$$
0.110 = [|Y|]дк
$$0.010 = \alpha _{3} = 2\alpha _{2} + [|Y|]_{дк} > 0, z_{3} = 1$$
Ответ: [Z]пк = 1.101
Если $$\alpha _{0} \ge 0$$, то z0 = 1.
Если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0.

Разрядная сетка (n + d) разрядов, где d = log2n
Пример:
1) [X]пк = 1.1001 2) [Y]пк = 1.1011 n = 4, d = 2

Ответ: [Z]пк = 0.1100
Пример:
$$\lbrack X \rbrack_{пк} = 0.100\\ \lbrack Y\rbrack_{пк} = 1.110\\ sign\ Z = 0 \oplus 1 = 1\\ \lbrack -|Y|\rbrack_{мдк}= 11.010\\ |Y| = 00.110$$
Ответ: [Z]пк = 1.101
[X]дк,ок ; [Y]дк,ок

Деление в ОК не применяется, так как "0" в ОК имеет двойное изображение. В первом такте вместо $$sign\ \alpha _{i-1}$$ берётся sign X, а вместо $$2\alpha _{i-1}$$ берётся [X]дк,ок
Пример:
[X]дк = 1.0111 [Y]дк = 1.0011 Т.к. sign X = sign Y,то
+1.0111 | 1.0011
0.1101 = -[Y]дк
______
$$0.0100 = \alpha _{0} = [X]_{дк} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ sign \alpha _{0} \ne sign Y, то z_{0} = 0$$
$$2\alpha _{0} = _{+}0.1000$$
$$Т.к.\ sign \alpha _{0} \ne sign\ Y,\ то$$
1.0011 = [Y]дк
______
$$1.1011 = \alpha _{1} = 2\alpha _{0} + [Y]_{дк} , \ т.к.\ sign \alpha _{1} = sign\ Y,\ то\ z_{1} = 1$$
$$2\alpha _{1} = _{+}1.0110$$
$$Т.к.\ sign \alpha _{1} = sign\ Y,\ то$$
0.1101 = +[-[Y]дк ]дк
______
$$0.0011 = \alpha _{2} = 2 \alpha _{1} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ т.к.\ sign \alpha _{2} \ne sign\ Y,\ то z_{2} =0$$
$$2\alpha _{2} = _{+}0.0110$$
$$Т.к.\ sign\ \alpha _{2} \ne sign\ Y,\ то$$
1.0011 = [Y]дк
______
$$1.1001 = \alpha _{3} = 2 \alpha _{3} + [Y]_{дк} ,\ т.к.\ sign \alpha _{3} = sign\ y,\ то\ z_{3} = 1$$
$$2\alpha _{3} = _{+}1.0010$$
$$Т.к.\ sign\ \alpha _{3} = sign\Y,\ то$$
0.1101 = +[-[Y]дк ]дк
______
$$1.1111 = \alpha _{4} = 2 \alpha _{3} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ т.к.\ sign\ \alpha _{4} = sign\ Y,\ то\ z_{4} =1$$
Ответ: [Z]дк = 0.1011
Это справедливо при 0 <= [Z]дк = [X]дк / [Y]дк ]| < 1.
Если необходимо определить частное |[Z]дк = [X]дк / [Y]дк | | < 2, то поступают так:
[X]дк*2-1 / [Y]дк = z0z1z2...zn, z0 – знак, z1 – целая часть числа.
В основе арифметических операций над
Будем условно считать, что порядки заданы в обратном коде, а
X = 2mx * sign X.x1x2...xn Y = 2my * sign Y.y1y2...yn Z = X*Y = 2mx+my * sign Z.z1z2...zn
Порядок выполнения операции следующий:
Знак произведения находится так же, как и при умножении чисел с
При этом возможны следующие случаи:
Поэтому необходима нормализация влево максимум только на один разряд.
С этой целью нужно сдвинуть
При умножении двух чисел в силу ограниченности разрядной сетки можно получить число, которое не может быть в ней представлено. Это соответствует получению
В данном случае вырабатывается специальный признак, по которому дальнейшие вычисления прекращаются.
При умножении двух чисел можно получить минимальное число, которое также не может быть представлено в разрядной сетке. Это соответствует случаю, когда получаемое число должно быть интерпретировано как нуль.
В основном аналогично умножению:
X = 2mx * sign X.x1x2...xn Y = 2my * sign Y.y1y2...yn Z = X/Y = 2mx–my * sign Z.z1z2...zn
Порядок выполнения операции следующий:
Цифры частного находятся так:
вначале находится целая часть
Если $$\alpha _{0} \ge 0,\ то\ z_{0} = 1$$, если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0.
Дробная часть
То есть, возможно получение ненормализованной
При делении, так же, как и при умножении, возможно получение кода машинного нуля и кода бесконечности.
Обе операции выполняются по сходным алгоритмам.
$$X = 2^{mx} * sign\ X.x_{1}x_{2}\dots x_{n}\\ Y = 2^{my} * sign\ Y.y_{1}y_{2}\dots y_{n}\\ Z = X \pm Y = 2^{max(mx,my)}.sign\ Z.z_{1}z_{2}\dots z_{n}$$Операция выполняется следующим образом:
mx, а My сдвигается вправо на |mx– my| разрядов; еcли разрядность порядков отрицательна, то денормализуется Mx.Пример:
порядок мантисса
[mx]пк = 0.11 [Mx]пк = 0.1010
[my]пк = 0.10 [My]пк = 0.1110
Находим разность порядков:
+00.11 = [mx]мок
11.01 = [-my]мок
1| 00.00
|_ _->1
00.01 = $$[\Delta]_{мок}$$ - разность порядков.
Так как m x > my, то:
+00.1010 = [Mx]мок
00.0111 = [My]мок * 2-1
[Z]мок = 01.0001 – переполнение
2-1 * [Z]мок = 00.1000 – нормализация
max(mx,my) = [mx]мок = +00.11
[1]мок = 00.01
[mx]мок = 01.00 – переполнение порядка
Z = $$\infty$$.
При выполнении операции сложения возможны следующие специфические случаи, называемые блокировками:
а) При определении разности порядков может оказаться, что необходимо
В качестве результата берётся максимальное число.
Пример:
[mx]ок = 0.101 [Mx]ок = 0.10111101 [my]ок = 1.001 [My]ок = 0.10000001
Разность порядков:
+00.101 = [mx]мок 00.110 = [-my]мок
$$[\Delta ]_{мок} = 01.011$$ – то есть это число 11 10 , а в разрядной сетке
Поэтому операция блокируется, а результатом является число:
[mx] = 0.101 [Mx] = 0.10111101
Аналогичный случай может быть, когда разность порядков – отрицательна (отрицательное переполнение). В этом случае операция также блокируется, а результатом будет число с максимальным порядком.
Пример:
[mx]ок = 1.010 [Mx]ок = 1.10101011 [my]ок = 0.110 [My]ок = 1.11111111
Разность порядков:
+ 11.010 = [mx]мок
11.001 = [-my]мок
_______
+1| 10.011
1
_______
10.100 = $$[\Delta]_{мок}$$
То есть разность порядков меньше (-8).
Операция блокируется, а результатом будет число:
[my]ок = 0.110 [My]ок = 1.11111111
Иногда в ЭВМ используются десятичные системы счисления. Их выгодно использовать тогда, когда объем исходных данных для обработки на ЭВМ – велик, сама обработка производится по относительно несложным программам. На этом происходит значительная экономия времени, которая вытекает из того, что не нужно делать перевод из десятичной в двоичную систему и обратно.
Как правило, в состав оборудования таких ЭВМ вводится АУ, работающее с числами в десятичной системе счисления. Поскольку в качестве основного запоминающего элемента используется триггер-ячейка с двумя устойчивыми состояниями, то каждая десятичная цифра кодируется совокупностью двоичных символов.
Перевод чисел из десятичной системы в десятичную двоично-кодированную выполняется исключительно просто, поразрядно и одновременно по всей сетке:
879,65_10 -> 1000 0111 1001, 0110 010110^-2
Аналогично, выполняется и обратный перевод:
0110 1001, 0101 001110^-2 -> 69, 5310
Существует большое разнообразие десятичных двоично-кодированных систем. Это многообразие вытекает из избыточности двоичного кода, при котором из 16 возможных комбинаций в каждом разряде используется по прямому информационному назначению лишь 10.
Наиболее широкое применение находят системы кодирования 8421 и 8421+3 (код Штибитца).
Система 8421 – неудобна тем, что при выполнении операции вычитания нет прямого перехода от цифры каждого разряда к
0000 - 0
0001 - 1
0010 - 2
0011 - 3
0100 - 4
0101 - 5
0110 - 6
0111 - 7
1000 - 8
1001 - 9
В то же время эта система обладает свойством аддитивности , поскольку результаты операции сложения над числами в десятичной системе и над их изображением в системе 8421 – совпадают.
Система 8421+3 - более интересна, т.к. она обладает свойством самодополнения. Видно, что дополнение до 9 можно получить, применяя операцию поразрядного инвертирования кода.
0011 – 0
0100 – 1
0101 – 2
0110 – 3
0111 – 4
1000 – 5
1001 – 6
1010 – 7
1011 – 8
1100 – 9
Всего существует А1610 = 2,9•1010 вариантов 10-ых двоично-кодированных систем.
Реализация операции деления в ЭВМ в
Если числа X и Y заданы в прямом коде, и они представлены с
Пусть: [X]пк = sign X. x1x2..xn
[Y]пк = sign Y. y1y2..yn
[Z]пк = [X]пк/[Y]пк = sign Z. z1z2..zn
X и Y должны быть такими, чтобы:
|Z| < 1 (то есть фиксированная запятая )
Если $$\alpha _{0} \ge 0$$, то z0 = 1 и $$2\alpha _{0} - |Y| = \alpha _{1}$$ ( z0 – целая часть результата).
Если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0 и $$2\alpha _{0} + |Y| = \alpha _{1}$$
и т. д.
Пример:
$$\lbrack X \rbrack_{пк} = 0.100\\ \lbrack Y \rbrack_{пк} = 1.110\\ sign\ Z = 1 \oplus 0 = 1\\ \lbrack-|Y| \rbrack_{дк} = 1.010$$+0.100 = [|X|]дк
1.010 = [-|Y|]дк
$$1.110 = \alpha _{0} = [|X|]_{дк} + [-|Y|]_{дк} < 0, z_{0} = 0$$
$$_{+}1.100 = 2\alpha _{0} (сдвиг\ в\ ДК\ отрицательного\ числа)$$
0.110 = [|Y|]дк
$$0.010 = \alpha _{1} = 2\alpha _{0} + [|Y|]_{дк} > 0,\ z_{1} = 1$$
$$_{+}0.100 = 2\alpha _{1}$$
1.010 = [-|Y|]дк
$$1.110 = \alpha _{2} = 2\alpha _{1} + [-|Y|]_{дк} < 0, z_{2} = 0$$
$$_{+}1.100 = 2\alpha _{2} (сдвиг\ в\ ДК\ отрицательного\ числа)$$
0.110 = [|Y|]дк
$$0.010 = \alpha _{3} = 2\alpha _{2} + [|Y|]_{дк} > 0, z_{3} = 1$$
Ответ: [Z]пк = 1.101
Если $$\alpha _{0} \ge 0$$, то z0 = 1.
Если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0.

Разрядная сетка (n + d) разрядов, где d = log2n
Пример:
1) [X]пк = 1.1001 2) [Y]пк = 1.1011 n = 4, d = 2

Ответ: [Z]пк = 0.1100
Пример:
$$\lbrack X \rbrack_{пк} = 0.100\\ \lbrack Y\rbrack_{пк} = 1.110\\ sign\ Z = 0 \oplus 1 = 1\\ \lbrack -|Y|\rbrack_{мдк}= 11.010\\ |Y| = 00.110$$
Ответ: [Z]пк = 1.101
[X]дк,ок ; [Y]дк,ок

Деление в ОК не применяется, так как "0" в ОК имеет двойное изображение. В первом такте вместо $$sign\ \alpha _{i-1}$$ берётся sign X, а вместо $$2\alpha _{i-1}$$ берётся [X]дк,ок
Пример:
[X]дк = 1.0111 [Y]дк = 1.0011 Т.к. sign X = sign Y,то
+1.0111 | 1.0011
0.1101 = -[Y]дк
______
$$0.0100 = \alpha _{0} = [X]_{дк} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ sign \alpha _{0} \ne sign Y, то z_{0} = 0$$
$$2\alpha _{0} = _{+}0.1000$$
$$Т.к.\ sign \alpha _{0} \ne sign\ Y,\ то$$
1.0011 = [Y]дк
______
$$1.1011 = \alpha _{1} = 2\alpha _{0} + [Y]_{дк} , \ т.к.\ sign \alpha _{1} = sign\ Y,\ то\ z_{1} = 1$$
$$2\alpha _{1} = _{+}1.0110$$
$$Т.к.\ sign \alpha _{1} = sign\ Y,\ то$$
0.1101 = +[-[Y]дк ]дк
______
$$0.0011 = \alpha _{2} = 2 \alpha _{1} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ т.к.\ sign \alpha _{2} \ne sign\ Y,\ то z_{2} =0$$
$$2\alpha _{2} = _{+}0.0110$$
$$Т.к.\ sign\ \alpha _{2} \ne sign\ Y,\ то$$
1.0011 = [Y]дк
______
$$1.1001 = \alpha _{3} = 2 \alpha _{3} + [Y]_{дк} ,\ т.к.\ sign \alpha _{3} = sign\ y,\ то\ z_{3} = 1$$
$$2\alpha _{3} = _{+}1.0010$$
$$Т.к.\ sign\ \alpha _{3} = sign\Y,\ то$$
0.1101 = +[-[Y]дк ]дк
______
$$1.1111 = \alpha _{4} = 2 \alpha _{3} + [-[Y]_{дк} ]_{дк} , \ т.к.\ sign\ \alpha _{4} = sign\ Y,\ то\ z_{4} =1$$
Ответ: [Z]дк = 0.1011
Это справедливо при 0 <= [Z]дк = [X]дк / [Y]дк ]| < 1.
Если необходимо определить частное |[Z]дк = [X]дк / [Y]дк | | < 2, то поступают так:
[X]дк*2-1 / [Y]дк = z0z1z2...zn, z0 – знак, z1 – целая часть числа.
В основе арифметических операций над
Будем условно считать, что порядки заданы в обратном коде, а
X = 2mx * sign X.x1x2...xn Y = 2my * sign Y.y1y2...yn Z = X*Y = 2mx+my * sign Z.z1z2...zn
Порядок выполнения операции следующий:
Знак произведения находится так же, как и при умножении чисел с
При этом возможны следующие случаи:
Поэтому необходима нормализация влево максимум только на один разряд.
С этой целью нужно сдвинуть
При умножении двух чисел в силу ограниченности разрядной сетки можно получить число, которое не может быть в ней представлено. Это соответствует получению
В данном случае вырабатывается специальный признак, по которому дальнейшие вычисления прекращаются.
При умножении двух чисел можно получить минимальное число, которое также не может быть представлено в разрядной сетке. Это соответствует случаю, когда получаемое число должно быть интерпретировано как нуль.
В основном аналогично умножению:
X = 2mx * sign X.x1x2...xn Y = 2my * sign Y.y1y2...yn Z = X/Y = 2mx–my * sign Z.z1z2...zn
Порядок выполнения операции следующий:
Цифры частного находятся так:
вначале находится целая часть
Если $$\alpha _{0} \ge 0,\ то\ z_{0} = 1$$, если $$\alpha _{0} < 0$$, то z0 = 0.
Дробная часть
То есть, возможно получение ненормализованной
При делении, так же, как и при умножении, возможно получение кода машинного нуля и кода бесконечности.
Обе операции выполняются по сходным алгоритмам.
$$X = 2^{mx} * sign\ X.x_{1}x_{2}\dots x_{n}\\ Y = 2^{my} * sign\ Y.y_{1}y_{2}\dots y_{n}\\ Z = X \pm Y = 2^{max(mx,my)}.sign\ Z.z_{1}z_{2}\dots z_{n}$$Операция выполняется следующим образом:
mx, а My сдвигается вправо на |mx– my| разрядов; еcли разрядность порядков отрицательна, то денормализуется Mx.Пример:
порядок мантисса
[mx]пк = 0.11 [Mx]пк = 0.1010
[my]пк = 0.10 [My]пк = 0.1110
Находим разность порядков:
+00.11 = [mx]мок
11.01 = [-my]мок
1| 00.00
|_ _->1
00.01 = $$[\Delta]_{мок}$$ - разность порядков.
Так как m x > my, то:
+00.1010 = [Mx]мок
00.0111 = [My]мок * 2-1
[Z]мок = 01.0001 – переполнение
2-1 * [Z]мок = 00.1000 – нормализация
max(mx,my) = [mx]мок = +00.11
[1]мок = 00.01
[mx]мок = 01.00 – переполнение порядка
Z = $$\infty$$.
При выполнении операции сложения возможны следующие специфические случаи, называемые блокировками:
а) При определении разности порядков может оказаться, что необходимо
В качестве результата берётся максимальное число.
Пример:
[mx]ок = 0.101 [Mx]ок = 0.10111101 [my]ок = 1.001 [My]ок = 0.10000001
Разность порядков:
+00.101 = [mx]мок 00.110 = [-my]мок
$$[\Delta ]_{мок} = 01.011$$ – то есть это число 11 10 , а в разрядной сетке
Поэтому операция блокируется, а результатом является число:
[mx] = 0.101 [Mx] = 0.10111101
Аналогичный случай может быть, когда разность порядков – отрицательна (отрицательное переполнение). В этом случае операция также блокируется, а результатом будет число с максимальным порядком.
Пример:
[mx]ок = 1.010 [Mx]ок = 1.10101011 [my]ок = 0.110 [My]ок = 1.11111111
Разность порядков:
+ 11.010 = [mx]мок
11.001 = [-my]мок
_______
+1| 10.011
1
_______
10.100 = $$[\Delta]_{мок}$$
То есть разность порядков меньше (-8).
Операция блокируется, а результатом будет число:
[my]ок = 0.110 [My]ок = 1.11111111
Иногда в ЭВМ используются десятичные системы счисления. Их выгодно использовать тогда, когда объем исходных данных для обработки на ЭВМ – велик, сама обработка производится по относительно несложным программам. На этом происходит значительная экономия времени, которая вытекает из того, что не нужно делать перевод из десятичной в двоичную систему и обратно.
Как правило, в состав оборудования таких ЭВМ вводится АУ, работающее с числами в десятичной системе счисления. Поскольку в качестве основного запоминающего элемента используется триггер-ячейка с двумя устойчивыми состояниями, то каждая десятичная цифра кодируется совокупностью двоичных символов.
Перевод чисел из десятичной системы в десятичную двоично-кодированную выполняется исключительно просто, поразрядно и одновременно по всей сетке:
879,65_10 -> 1000 0111 1001, 0110 010110^-2
Аналогично, выполняется и обратный перевод:
0110 1001, 0101 001110^-2 -> 69, 5310
Существует большое разнообразие десятичных двоично-кодированных систем. Это многообразие вытекает из избыточности двоичного кода, при котором из 16 возможных комбинаций в каждом разряде используется по прямому информационному назначению лишь 10.
Наиболее широкое применение находят системы кодирования 8421 и 8421+3 (код Штибитца).
Система 8421 – неудобна тем, что при выполнении операции вычитания нет прямого перехода от цифры каждого разряда к
0000 - 0
0001 - 1
0010 - 2
0011 - 3
0100 - 4
0101 - 5
0110 - 6
0111 - 7
1000 - 8
1001 - 9
В то же время эта система обладает свойством аддитивности , поскольку результаты операции сложения над числами в десятичной системе и над их изображением в системе 8421 – совпадают.
Система 8421+3 - более интересна, т.к. она обладает свойством самодополнения. Видно, что дополнение до 9 можно получить, применяя операцию поразрядного инвертирования кода.
0011 – 0
0100 – 1
0101 – 2
0110 – 3
0111 – 4
1000 – 5
1001 – 6
1010 – 7
1011 – 8
1100 – 9
Всего существует А1610 = 2,9•1010 вариантов 10-ых двоично-кодированных систем.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.