Структурная схема устройства перемножение двух двоичных чисел, приведена на рисунке.
Состав и назначение функциональных узлов при перемножении двоичных чисел:
R1 – четырёхразрядный регистр хранения множителя; R2 – четырёхразрядный регистр хранения множимого; R3 – пятиразрядный (для учёта переносов) регистр результата; См – пятиразрядный сумматор; Сч – счётчик числа повторений цикла. Так как результат произведения – 8-разрядное число, для хранения результата используем регистр R2, замещая в нём разряды множителя на младшие разряды произведения. Регистр R3' - регистр временного хранения (в течение времени суммирования) со-держимого регистра R3.
Работа перемножителя.Последовательность действий при умножении чисел 1011 и 1101 приведена в таблице 4.4.
Рисунок – Структурная схема устройства перемножения двоичных чисел
Для получения результата:
1)получают частичные произведения множимого на цифры разрядов множителя, начиная со старших разрядов; 2) суммируют частичные произведения с числом, находящимся в регистре R3; 3) сдвигают содержимое регистров R2 и R3 на один разряд вправо; 4) пересылают содержимое младшего разряда регистра R3 в старший разряд регистра R2. Процесс повторяется, пока не будут использованы все цифры множителя.
Таблица 4.4 - Последовательность действий при перемножении двоичных чисел
Множимое
R1
Старшие
разряды
произве-
дения R3.
Множитель
и младшие
разряды ре-
зультата R2
Выполняемое действие
1. Исходное состояние
→
2. 1-е частичное произведение
0 ←1101
→
3. 1-я частичная сумма; R2 [4]← R3 [1]
4. R2← Сдв Пр(R2); R3 ← Сдв Пр (R3)
→
5. 2-е частичное произведение
1← 0011
→
6. 2-я частчная сумма; R2 [4]← R3 [1]
7. R2← Сдв Пр(R2); R3 ← Сдв Пр (R3)
→
8. 3-е частичное произведение
0← 1001
→
9. 3-я частичная сумма; R2 [4]← R3 [1]
10. R2← Сдв Пр(R2); R3 ← Сдв Пр (R3)
→
11. 4-е частичное произведение
1←0001
→
12. 4-я частичная сумма; R2 [4]← R3 [1]
13. R2← Сдв Пр(R2); R3 ← Сдв Пр (R3)
1000 1111
Произведение. Окончание вычислений.
В таблице не показаны операции установки ОУ в «0», запись в счётчик числа разрядов множителя n и его уменьшения при выполнении микропрограммы; не показаны операции записи в регистры R1 и R2 множимого и множителя, не учтены признаки х1 и х2.
11)Общие сведения о преобразователях кодов
Преобразователи кодов, также как кодеры и декодеры, мультиплексоры и демуль-типлексоры, сумматоры и цифровые компараторы относятся к комбинационным цифровым устройствам КЦУ, значение функции на выходе которых зависит только от входных сигналов и не зависит от предыдущих его состояний.
Термины «код» и «шифр» - достаточно близки по смыслу и часто используются как синонимы, однако их следует различать.
Шифр – это система условных обозначений, применяемая при передаче сообще-ний при необходимости скрыть их содержание.
Код – это система условных знаков (символов) или элементарных сигналов, пре-дназначенная для представления информации любого вида в форме, удобной для пе-редачи, обработки и хранения.
Например, в устройствах телесигнализации систем ТУ-ТС применяются комби-нации импульсов, в которые заложена информация об адресе и состоянии любого из нескольких тысяч контролируемых объектов (стрелках и светофорах). В комбина-ции импульсов устройств телеуправления ТУ закладывается информация об адресе объекта управления и команда, которая должна быть им выполнена.
При вычислениях применяются прямой, обратный и дополнительный коды; при передаче информации по линиям связи применяются линейные коды; для обнаруже-ния и исправления ошибок, появившихся при передаче информации, применяются блочные и решётчатые коды. При этом возможно применение нескольких ступеней кодирования, на каждой из которых решается какая-то одна задача.
Для представления десятичных цифр в двоичной форме применяются коды:
- 8421 – естественное представления десятичных цифр в двоичной форме;
- 7421 – в любой кодовой комбинации содержится не более двух единиц;
- 2 из 5 – в любой кодовой комбинации содержится точно две единицы;
- 3а + 2 – любые кодовые комбинации различаются не менее, чем в двух разрядах.
Коды, оптимизированные для передачи, обработки или хранения информации, различаются, поэтому применяются преобразователи кодов ПК.
Преобразователем кода ПК называется функциональный узел, предназна-ченный для преобразования двоичного кода из одной формы в другую. УГО преобразователя кода в центральном поле содержит дробь Х/Y, где Х – преобразу-емый код, а Y – в какой код преобразуется код Х. ИМС ПК обозначаются ПР.
ПК позволяют перевести код в такую форму, при которой обеспечивается:
- простота выполнения арифметико-логических операций;
- обнаружение и (или) исправление ошибок;
- эффективный контроль результатов вычислений;
- надёжность выполнения заданных алгоритмов функционирования;
- уменьшение аппаратных затрат при построении цифровых устройств.
При преобразовании кодов используются два метода:
- декодирование исходного двоичного кода, преобразование его в десятичный и последующее преобразование десятичного кода кодером в требуемый двоичный код;
- непосредственное преобразование исходного кода в требуемый двоичный код.
