Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Информационная модель ЭВМ. Формы представления в ЭВМ числовых

Читайте также:
  1. ERP — информационная система масштаба предприятия
  2. I. Биологическая модель
  3. I. Сущность, формы, функции исторического знания.
  4. II. 10. МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ НА УКИ
  5. II. Атипичные формы
  6. II. Атипичные формы
  7. IV. Особенности формы современного Российского государства.
  8. IV. Переведите на русский язык предложения, обращая внимание на формы инфинитива.
  9. VI. Особенности ношения предметов формы одежды
  10. VIII. Формы и методы работы по патриотическому воспитанию детей

Данных

Обработка чисел, символьной информации, логическая обработка, обработка сигналов — это все частные случаи общего понятия под названием «обработка информации».В ЭВМ информация представляется с помощью двоичных целых чисел. Существуют три этапа обработки информации:

34. хранения двоичной информации;

35. передача от одного хранилища к другому;

36. преобразование информации.

ЭВМ можно представить как совокупность узлов, соединенных каналами свя­зи. Узлы имеют в себе функции и хранения и преобразования. По каналам связи информация передается от узла к узлу. Нек-рые узлы имеют специальную функ­цию ввода или вывода информации в ЭВМ.

Рассмотрим теперь как же представляется информация в ЭВМ.

В математике широко используются две формы записи чисел: естественная и нормальная. При естественной форме числа записываются так, как мы и привык­ли их писать: 23745,0,00273, 3,4365 и т.п.

При нормальной форме запись одного и того же числа м.б. различной, в зави­симости от ограничений, накладываемых на форму этого числа. Например, число 23745 м.б. представлено так 2,3745*104 и так 0,23745*105 и так 237450*10-1 и т.п. При естественном представлении чисел в ЭВМ устанавливаются фиксированные длины целой и дробной частей независимо от величины числа. В связи с этим та­кое представление называют представление чисел с фиксированной запятой. Е современных ЭВМ такая форма используется преимущественно для представле­ния целых чисел.

Т.к. числа бывают и положит, и отрицат., то в разрядной сетке при их пред­ставлении в ЭВМ один разряд отводится под знак числа, а остальные образуют. поле числа. В знаковый разряд, к-рый может нах-ся как в начале, так и в конце

числа записывается информация о знаке - знак положительного числа изобража­ется символом 0, отрицательного - символом 1. Если поле числа включает N раз­рядов, то диапазон представления целых чисел в этом случае такой: - от -(2 -1] Д0+(2ы-1).

Представление чисел в ЭВМ в нормальной форме - это представление чисел в L форме с плавающей запятой, т.к. положение запятой, как видно из вышеприве­денного примера в этом случае неоднозначно.

В норм, форме число записывается след, образом: А = ш*ря, где ш - мантисса а числа, q - порядок (хар-ка) числа, р - основание системы счисления.

Чтобы избежать неоднозначности представления чисел используют т.н. норма­лизованную форму, для к-рой мантисса по модулю д.б. больше нуля и Под кодом понимается изображение нормализованного числа, в к-ром слева от запятой стоит символ, отображающий знак этого числа. (+ - 0, - - 1). В ЭВМ ис­пользуют прямой, обратный и дополнительный коды. В Запоминающем Устр-ве (ЗУ) ЭВМ все числа хранятся в прямом коде. Коды обозначаются - [Х]пр Нищ [Х]Доп* Положительное число во всех кодах изображается одинаково.

X = [Х]пр = [Х]„бр = [Х]доп. Изображение отрицательных имеет свои особенно­сти.

Прямой код: дробная часть - без изменений, в знаковом разряде записывается Ц Если X = -,101101, то [Х]пр- 1,101101 Обратный код: в дробной части числа производится инверсия по разрядам - О замен. 1, а 1 замен. 0. В знаковом разряде записывается 1. Если X = -,101101, то [Х]обр =1,010010.

Дополнительный код: образуется дополнением 1 к младшему разряду обратно­го кода отриц. числа. Если X = -, 101101, то [Х]0бР = 1,010010, а [Х]доп-— 1,010011.

При выполнении арифм. операций алгебраич. сложения числа представляются в обратном или дополнительном кодах. Затем коды чисел складываются, в рез-те чего получается обратный или дополнительный код суммы. Если надо перенести рез-т в ЗУ, то его переводят в прямой код.

Пример. Сложим два числа: XI = +0,0101 и Х2 = -0,1001. Если делать это на­прямую, то порядок такой:

37. производится оценка модулей и знаков чисел

38. выбор большего по модулю числа

39. вычитание из большего по модулю числа меньшего по модулю числа

40. присваивание рез-ту знака числа, имеющего больший модуль.

Напрямую: XI + Х2 = 0,0101 - 0,1001 = -0,0100

При применении обратного или доп. кодов операция алгебр, сложения сводит­ся к простому сложению всех разрядов, включая знаковый:

Используем обратный код

[Х1]обр = 0,0101 [Х2]обр= 1,0110 [Х1]обр + [Х2]обр = 1,1011

Ответ в прямом коде: -0,0100

Используем дополнительный код

[Х1]доп.= 0,0101 [Х2]доп.= 1,0111

[Х1]доп.+ [Х2]доп.= 1,1100 [Х1]обр + [Х2]обр = 1,1011

Ответ в прямом коде: -0,0100

Если при сложении произойдет перенос 1 в знаковый разряд, то в обратном ко­де эта 1 добавляется к младшему разряду суммы (т.н. циклич. перенос), а в доп. коде эта единица отбрасывается из знакового разряда суммы.

Самостоятельно: сложить два числа XI = - 0,0101 и Х2 = + 0,1001. Здесь полу­чается положит, число, поэтому перевод в прямой код не требуется.

Т- обр. в цифровых ЭВМ все арифм. операции свод, к операц. сложения.

Логические основы построения ЭВМ.

 




Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 30 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав