русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Комп’ютерне подання чисел із знаком у обернених та модифікованих обернених кодах


Дата додавання: 2015-01-08; переглядів: 1117.


У загальному випадку обернений код (ОК) цілих чисел А із знаком можна пов’язати із звичайним зображенням чисел А наступним співвідношенням:

А = (1510 + А ) m15, ( 1.10 )

де А – чотирипозиційний формат (ХХХХ,) оберненого коду чисел А із знаком;

15 = (2410 – 1) – параметр відображення (зміщення) оберненого чотирипозиційного коду;

(1510 + А)m15 – неподільна чотирипозиційна остача ділення безвід’ємних зміщених кодів (15+ А) на 15;

4 – довжина розрядної сітки машинного зображення оберненого коду.

Очевидно, що залежність (1.10) являє собою періодичну функцію з періодом Т=±1510, ±3010 і т.д., тобто є неоднозначною. Однозначність функції (1.10) протягом основного періоду Т=±1510 існує тільки у скороченому інтервалі зміни аргументу А між (-710) і (+710), який може бути визначеним як зона повної однозначності між числом та його машинним зображенням (рис.1.8). У цій зоні (рис.1.8) функції (1.10) кожному додатному числу А у проміжку між (+010) і (+710) відповідає один образ функції (1.10) між (0000) і (0111), а кожному від’ємному числу А у проміжку між (- 010 ) і (-710) – одне значення оберненого коду А4ОК між (1111) і (1000).

 

Рисунок 1.8 – Графічна інтерпретація подання чисел А із знаком

у проміжку між (-710) і (+710) чотирипозиційними оберненими

кодами

 

 

Узагальнюючи, маємо:

0 ХХХ, якщо (+010 ) ≤ А ≤ (+710);

1 ХХХ, якщо (- 710 ) ≤ А ≤ ( - 010 ),

де 0 , 1 - відповідно ознака у обернених кодах позитивного і негативного стану числа – оригіналу А = ± ХХХ.

Слід звернути увагу на важливу властивість оберненого коду, яка полягає в тому, що число нуль ( 0 ) у оберненому коді згідно з ( 1.10 ) має два зображення:

0 000, що трактується як А = (+000);

1 111, що трактується як А = ( -000).

Розглянемо типові приклади подання чисел А із знаком у обернених кодах за “арифметичним” алгоритмом (1.10).

Нехай А = - 0112 ( А = -310 ). Тоді, згідно з ( 1.10 ) маємо:

А = [1510 + ( - 3)10] m15 = [ 1210] = 1 1002,

де 1 - значення знакового розряду в оберненому коді числа А=-310 (А<0).

Нехай тепер А = + 0112 (А = +310 ). Тоді згідно з (1.10 ) маємо:

А = [1510 + ( + 3)10] m15 = [ 1810]m15 = |310 |4 = 0 0112,

де 0 - значення знакового розряду в оберненому коді числа А=+310 (А>0). На основі “арифметичного” виразу (1.10) можна визначити також так звані «логічні» алгоритми утворення оберненого коду чисел:

(1510 + А )4 m16 = | А |4, якщо (+710) ≥ А ≥ (+010 ); ( 1.11 )

( А ) = (1510 + А )4 m16 = 1510 - | А |4 =

= , якщо (- 710) ≤ А ≤ (- 010 ), ( 1.12 )

де ( А ) - чотирипозиційний обернений код чисел А у проміжку між (-710) і (+ 710);

|А|4, - відповідно пряме та інверсне чотирипозиційне зображення модуля аргументу А.

Розглянемо приклади подання цілих чисел у обернених кодах на основі «логічних» алгоритмів ( 1.11 ) і ( 1.12 ).

Нехай А = - 0012 (А = - 1). Тоді, згідно з (1.12) маємо:

( А ) = 1 110, ( 1.13 )

де 1 - стан знакового розряду оберненого коду від’ємного числа А.

Нехай тепер А = + 1012 (А = + 510). Тоді згідно з (1.12) маємо:

( А ) = | А |4 = | + 101 |4 = 0 101,

де 0 - стан знакового розряду оберненого коду числа А>0.

Приклади подання чисел А у проміжку між (-7) і (+7) за логічними алгоритмами ( 1.11 ) і ( 1.12) наведено на рис. 1.9.

Для спрощення виявлення випадків переповнення розрядної сітки при виконанні арифметичних операцій на суматорах використовують також модифіковане зображення звичайного оберненого коду - модифікований обернений код (МОК).

 

 


( А ≥ + 0)

       
   


A ≤ - 0 A ≥ + 0

 

Рисунок 1.9 – Приклади подання чисел із знаком у проміжку між

(-710) і (+710) чотирипозиційними оберненими кодами

Наприклад, для чотирипозиційного формату оберненого коду ( А ) його модифіковане зображення визначається п’ятирозрядним форматом і обчислюється за формулою:

( А ) = ( 3110 + А )m31 ( 1.14 )

На основі “арифметичного” виразу ( 1.14 ) можна визначити «логічні» способи перетворення звичайного оберненого коду в його модифіковане зображення:

( А ) (+ 0 ≤ А ≤ + 710 ) = ( 3110 + А )m31 =

= ( 3110 + | А |3 ) m31 = 00 | А |3 = 0 А ; ( 1.15 )

( А ) (- 710А ≤ - 0 ) = ( 3110 + А )m31=

= ( 1610 + 1510 - | А |4 ) m31 = 1610 + А4ОК = 1 А , ( 1.16 )

де А = 1510 - | А |4 = ( 1510 + А )m15, якщо А < 0;

0 , 1 - стан знакового розряду звичайного чотирипозиційного обер- неного коду А відповідно для додатних і від’ємних чисел А .

Таким чином, «логічний» алгоритм перетворення звичайного чотири-позиційного формату оберненого коду А у його модифіковане зображення (А) зводиться до наступного. Чотири молодших розряди модифікованого оберненого коду числа А заміщуються розрядами чотирипозиційного А і знаковий розряд звичайного оберненого коду А додатково дублюється у найстаршому (п’ятому) розряді модифікованого оберненого коду.

У графічній формі відображення чисел довільного знаку у проміжку між (- 710 ) і (+ 710) в МОК подано на рис. 1.10.

Приклади двійкового подання чисел у модифікованому оберненому коді за алгоритмами ( 1.15 ) і ( 1.16 ) подано на рис. 1.11.

 

Рисунок 1.10 – Графічна інтерпретація подання чисел А із знаком

у проміжку між (-710) і (+710) п’ятипозиційними модифікованими
оберненими кодами (МОК)

 

       
 
   
( А ≥ + 0)
 

 


       
 
   


A ≤ - 0 A ≥ + 0

Рисунок 1.11 – Приклади подання цілих чисел А із знаком у проміжку

між (-710) і (+710) п’ятипозиційними модифікованими оберненими кодами

 


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Модифікованих доповняльних кодах | Комп’ютерне подання чисел із знаком у кодах з позитивним нулем


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн