Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок в машинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК

А=m x q^p

    Например, число 128 можно записать в виде: 0,0000000128 х 10^10. Здесь m=0,0000000128 – мантисса, p=10 – порядок. Порядок указывает, на какое количество позиций и в каком направлении должна «переплыть», т.е. сместиться десятичная  в мантиссе. Отсюда название «плавающая точка». Однако справедливы и следующие равенства:

12,8 х  10 = 1,28 x 10^2 = 0,128 x 10^3 = 1280 x 10^(-1)

    Получается, что представление числа  в форме с плавающей точкой  неоднозначно? Чтобы не было неоднозначности,  в ЭВМ используют нормализованное  представление числа в форме  с плавающей точкой. Мантисса  в нормализованном представлении должна удовлетворять условию:

0.1q  £m< 1q ,

 

то есть мантисса меньше единицы и первая значащая цифра - не ноль.              Следовательно, для рассмотренного числа нормализованным представлением будет: 0,0000000128 x 10^10.

    В разных типах ЭВМ применяются различные варианты представления чисел в форме с плавающей точкой. Для примера рассмотрим один из возможных.

Пусть в памяти компьютера вещественное число  представляется в форме с плавающей  точкой в двоичной системе счисления (q=2) и занимает ячейку размером 4 байта. В ячейке должна содержаться следующая информация о числе: знак числа, порядок и значащие цифры мантиссы. Вот как эта информация располагается в ячейке:

 
 

    В старшем бите 1-го байта хранится знак числа. В этом разряде 0 обозначает плюс, 1 – минус. Оставшиеся 7 бит первого байта содержат машинный порядок. В следующих трех байтах хранятся значащие цифры мантиссы.

   Что такое машинный порядок? В семи двоичных разрядах помещаются двоичные числа в диапазоне от 0000000 до 1111111. В десятичной системе это соответствует диапазону от 0 до 127. Всего 128 значений. Знак порядка в ячейке не хранится. Но порядок, очевидно, может быть как положительным, так и отрицательным. Разумно эти 128 значений разделить поровну между положительными и отрицательными значениями порядка. В таком случае между машинным порядком и истинным (назовем его математическим) устанавливается следующее соответствие:

 
 
 

    Если обозначить машинный порядок Мq, а математический q, то связь между ними выразится формулой:

Мq = q + 64

    Итак, машинный порядок смещен относительно математического на 64 единицы и имеет только положительные значения. Полученная формула записана в десятичной системе счисления. В двоичной системе счисления формула имеет вид:

Мq = q + 10000002

    При выполнении вычислений с плавающей точкой процессор это смещение учитывает.

    Таким образом, из вышесказанного вытекает следующий алгоритм для получения представления действительного числа в памяти ЭВМ:

 

1)      Перевести модуль данного числа  в двоичную систему счисления;

2)      Записать полученное двоичное число в нормализованном виде;

3)      Определить машинный порядок  с учетом смещения;

4)     Учитывая знак заданного числа (0 – положительное; 1 – отрицательное), записать его представление в памяти ЭВМ.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Практическая разработка

2.1 Блок-схема алгоритма

Основная  программа

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Распределение памяти и листинг программы

Распределение программы

 

Е – Счетчик цикла

H,L –Текущий байт первого числа

B,C – Текущий байт второго числа

 

Листинг программы

 
 
 
 
 
 
 
 

3. Результаты  тестирования

 

    В ячейке памяти с адресами  от 500016  до 500716  занесен массив констант, соответствующий заданию. На экране выводится сообщение « Pervoe chislo bolshe vtorogo », в ячейке памяти с адресом 6000  сформирован код 0116.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Описание средств  вычислительной техники

 

    При выполнении курсового проекта  был использован ноутбук со  следующими техническими характеристиками:

• Процессор: Intel Pentium Dual Core 2100 МГц Penryn (T4300)
• Шина:  800 1 Mb L2 Cache
• Оперативная память:  3072 Мб DDR2-800МГц
• Экран: 14" LED Зеркальный (Glare)
• Жесткий диск: 320 Гб (5400 rpm), SATA
• Устройства ввода: Кл-ра Windows, Сенсорный планшет Touch Pad
• Текстовый редактор: Microsoft Office Word 2003
• Эмулятор СМ-1800 v3.01

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выводы

   Курсовой проект выполнен полностью в соответствии с Заданием

  В результате выполнения курсового проекта была написана программа , выполняющая сравнение по модулю двух заданных в формате плавающей точкой чисел. Главный смысл программы заключается в сравнении чисел с помощью вычитания, для этого были использованы два флага: carry и zero.

   Благодаря выполнению проекта,  я закрепила навыки программирования на языке Assembler и узнала что-то новое об основных системах счисления.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. МикроЭВМ СМ-1800. Архитектура, программирование, применение / А.В. Гиглавный, Н.Д. Кобанов, Н.Л. Прохоров, А.Н. Шкамарда. – М.: Финансы и статистика, 1984.
2. Гиляров, В.Н. МикроЭВМ СМ-1800 и ее эмулятор на ПК: Методические указания к лабораторной работе / В.Н. Гиляров. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006.
3. Гиляров В.Н. Видеотерминал и клавиатура микроЭВМ: Методические указания к лабораторной работе / В.Н. Гиляров. - СПб.: СПбГТИ(ТУ),  2006.

4) http://irnik.narod.ru/htm/sistema.htm

5) http://works.tarefer.ru/69/100411/index.html

6) http://ulkolledg.narod.ru/material/Burdina_2/chisla.htm

7) http://www.intuit.ru/department/se/pinform/1/5.html