Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Не смотря на большое число команд микропроцессора, это устройство фактически все команды сводит к девяти элементарным операциям. Все оно приведены в таблице.
|Элементарные операции целочисленного АЛУ. |
|Операция |Обозначение |Количество |Подсистема |
| | |операндов |выполнения |
|Сложение |+ |2 |Сумматор |
|Вычитание |- |3 |Cумматор и регистр |
|Логическое умножение, И |^, &, and |2 |Логические схемы |
|Логическое сложение, ИЛИ|V, |, or |2 |Логические схемы |
|Сдвиг влево |> |2 |Регистр |
|Инверсия (НЕ) |!,not |1 |Логические схемы |
|Увеличение на 1, |++,inc |1 |Сумматор |
|инкремент | | | |
|Уменьшение на 1, |--,dec |1 |Сумматор |
|декремент | | | |

Именно эти операции выполняются за один такт микропроцессора, и имеют наибольшую скорость выполнения. Фактически все другие операции осуществляются с помощью этих девяти базовых. Так, умножение восьмиразрядных целых чисел A и B выполняются по следующему алгоритму:

1. Обнуляется результат.

2. Если последний разряд числа B - единица, ток результату прибавляется число A.

3. Число A сдвигается на разряд влево, а число B -- на разряд вправо.

4. Повторяются шаги со второго по третий семь раз.

Заметим, что сдвиг влево на 1 разряд соответствует умножению на два, а сдвиг вправо на один разряд - целочисленному делению на два.

Команда изменения знака числа будет следующей:

1. Вначале происходит инверсия числа.

2. После этого производится инкремент результата (т.е. к нему прибавляется единица.)

3. Таким образом число переводится в дополнительный код. Команда определения знака числа основывается просто на проверке самого старшего бита.

АЛУ для чисел с плавающей точкой

При проведении операций с плавающей точкой логика расчетов усложняется. Дело в том, что операции приходится выполнять на числах, имеющих не только разные мантиссы, но и разные порядки. Поэтому перед проведением операций над вещественными числами нужна нормализация, то есть приведение двух вещественных чисел к одному порядку.(обычно большему по величине из двух чисел). Для этих целей в арифметико-логическом устройстве с плавающей точкой отдельно производится действия с порядком, отдельно -- с мантиссой. Нормализация происходит следующим образом:

1. Находится разность порядков большего и меньшего числа.

2. Мантисса меньшего числа сдвигается вправо на число бит, равное разности, полученное на шаге 1.

После этого производятся обычные целочисленные операции с мантиссой. Далее, после получения результата вычислений иногда производится коррекция мантиссы числа с плавающей точкой. Алгоритм коррекции следующий:

1. Убираются все незначащие нули в левой части мантисса. Для этого осуществляется сдвиг влево мантиссы на n разрядов (n -- число незначащих нулей слева.)

2. После этого число n вычитается из порядка.

Как правило, операцию коррекции вызывают принудительно, а не запускают автоматически.

При работе этого устройства необходимо, чтобы ему правильно передавался и порядок, и мантиссу числа. Именно поэтому в большинстве устройств для проведения операций с плавающей точкой все операнды и результаты, а также промежуточные числа хранились в единообразной форме.
Обычно ею является формат вещественных чисел с расширенной точностью, длиной 80 бит (10 байт). Преобразованием чисел в этот формат и из этого формата в формат других вещественных и целых чисел осуществляется устройством управления сопроцессора.

2.2.2. Прерывания процессора

При работе процессорной системы могут возникать особые случаи, когда процессор вынужден прерывать работу текущей программы и переходить к обработке этого особого случая, более срочного и важного. Причинами прерывания текущей программы может быть:

. внешний сигнал по шине управления - маскируемых прерываний и немаскируемого прерывания;

. аномальная ситуация, сложившаяся при выполнении команды программы и препятствующую ее дальнейшему выполнению;

. находящаяся в программе команда прерывания.
Первая из указанных выше причин относится к аппаратным прерываниям, а две другие - к программным прерываниям. Отметим, что аппаратные прерывания непредсказуемы и могут возникать в любые моменты времени.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: антикризисное управление предприятием, баллов.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки