Файл: 1-337.pdf

3 3 6

 Глава 7. Операционные устройства вычислительных машин

Реализация эффективной системы переносов в рамках «длинного» слова со-

пряжена с определенными аппаратурными издержками, поэтому на практике час-

то используют параллельно-последовательную схему

 В ней слово разбива-

ется на группы по 2, 4 или 8 разрядов, обработка всех разрядов внутри группы
осуществляется параллельно, а сами

 обрабатываются последовательно.

Обобщенная схема ОПБ приведена на

 7.9. В нее входят: дешифратор мик-

рокоманды

 формирователи кодов ФК1 и

 многофункциональный сумма-

тор См, сдвигатель Сдв и формирователь логических условий (ЛУ).

Дешифратор микрокоманды вырабатывает внутренние сигналы управления для

элементов ОПБ. Он введен в схему с целью минимизации количества связей, тре-
буемых для передачи сигналов управления из УУ.

Формирователи кодов ФК1 и

 служат для формирования прямых и инверс-

ных кодов операндов, поступающих по магистралям А и В. Они реализуют следую-
щий набор микроопераций:

Многофункциональный сумматор выполняет микрооперации арифметическо-

го сложения (с учетом переноса

 сложения по модулю два, логического сложе-

ния и логического умножения кодов на левом и правом входах:

Формирователь логических условий на основе анализа кода на выходе См вы-

рабатывает значения ознакомительных сигналов, передаваемых в УУ машины.
Осведомительными сигналами могут быть: признак знака S, признак переполне-
ния V, признак нулевого значения результата Z и т. п.

Сдвигатель служит для выполнения микроопераций сдвига кода на выхо-

де См:

 П1 обеспечивает передачу результата на магистраль С без сдвига.

По ходу микрооперации

 результат сдвигается на один разряд вправо, при этом в

освобождающийся старший разряд заносится значение с внешнего контакта

 а вы-

двигаемый (младший) разряд сумматора

 на внешний контакт SR.

В микрооперации L1 результат сдвигается на один разряд влево. Здесь в осво-

бождающийся младший разряд заносится значение с внешнего контакта SR, а вы-
двигаемый (старший) разряд См передается на внешний контакт SL

Базис целочисленных

операционных устройств

Для большинства современных

 общепринятым является такой формат с фик-

сированной запятой (ФЗ), когда запятая фиксируется справа от младшего разря-

да кода числа. По этой причине соответствующие операционные устройства назы-
вают целочисленными ОПУ. В форме с ФЗ могут быть представлены как числа
без

 когда все

 п

 позиций числа отводятся под значащие цифры, так и со зна-

ком. В

 случае старший

 (п

 - 1)-й разряд числа занимает знак числа (0 —

плюс, 1 — минус), а под

 цифры отведены разряды с (

п

 - 2)-го по 0-й.

При записи

 чисел используется дополнительный код, который для

 получается

 формуле:

Если исключить логические операции, которые рассматриваются отдельно, це-

лочисленное ОПУ должно обеспечивать выполнение следующих арифметических
операций над числами без знака и со знаком:
• сложение/вычитание;
• умножение;
• деление.

 и вычитание

На рис. 7.10 приводятся примеры сложения целых чисел, представленных в до-

полнительном коде (напомним, что при сложении в

 дополнительном коде

 знако-

вый разряд участвует в операции наравне с цифровыми).

Если исключить логические операции, которые рассматриваются отдельно, це-

лочисленное ОПУ должно обеспечивать выполнение следующих арифметических
операций над числами без знака и со знаком:
• сложение/вычитание;
• умножение;
• деление.

 и вычитание

На рис. 7.10 приводятся примеры сложения целых чисел, представленных в до-

полнительном коде (напомним, что при сложении в

 дополнительном коде

 знако-

вый разряд участвует в операции наравне с цифровыми).