Тема:Сложение чисел в компьютерах с фиксированной запятой
Государственный Университет Информационно – Коммуникационных Технологий
Лабораторная робота
Вариант № 54
Разработал студент группы:
КСД-22Б
Ходжанепесов Ю.Х.
Проверил:Муратов.А
Киев 2011
Лабораторное занятие 6
Labaratoriýa işi 6
Тема:Сложение чисел в компьютерах с фиксированной запятой
Mowzuk: Belgilenen oturlary kompýuteriň sanlaryndan tertipleşdirmeli.
Вариант №"54".
Görniş №54
7.1. Задание
Sapak
7.1.1. Смоделировать размещение в памяти компьютера (в прямом коде) чисел –54,0625,162,1875,–216,25; процесс их суммирования в разных кодах (прямом, дополнительном, обратном) и системах счисления (десятичной и двоичной), а также размещения результата в памяти компьютера.
Kompýuteriň ýady üçin tertipli goýmak(göni kodda) san- 54,0625,162,1875,–216,25; işiň gidişiniň herhilli kodda hasplanmagy
(göni,goşmaça,tersine) we hasaplanyş görnüşde(onaldylan we ikeldilen )hem-de kompýuter ýadyna barlagyň netijesi goýmaly.
Подобрать минимальный размер разрядной сетки и значение масштабного коэффициента, необходимых для точного (без погрешности) отображения заданных чисел (–54,0625,162,1875,–216,25) и результатов их суммирования в компьютере с фиксированной перед старшим разрядом запятой.
Saýlamaly kiçi razmer etaply torun aňladylyşy masştabny sanyň,hökmany suratda dogry(ýalnyşsyz)berlen sanlary gorkezmeli(–54,0625,162,1875,–216,25) we kompýuterde belgilelen uly etapdan öň otury barlagyň netijesi hasaplamak ,
7.1.2. Выполнить сложение чисел –54,0625 и –18,0 в восьмиразрядной (включая знаковый разряд) разрядной сетке в модифицированном дополнительном коде.
Определить абсолютную и относительную погрешности полученного результата.
7.2. Выполнение работы
7.2.1. Модель изображения чисел
Представим заданные числа А= –54,0625, Б=162,1875, В=
–216,25 в двоичной системе счисления.
; ; .
Для полученных отображений чисел в памяти компьютера в прямом коде потребуется: для целой части числа – 8 разрядов, для дробной части числа – 4 разряда, 1 разряд для знака числа. Всего 13 разрядов, где старший разряд – знаковый.
Т.к. по условию задания числа сберегаются в компьютере в прямом коде, то их изображение в памяти будет иметь вид:
Для изображения чисел в прямом коде десятичной системы счисления потребуется: для целой части числа – 3 разряда, для дробной части числа – 4 разряда, 1 разряд для знака числа. Всего 8 разрядов, где старший разряд – знаковый.
Изображение заданных чисел в прямом коде десятичной системы счисления будет иметь вид:
7.2.2. Модель сложения чисел А и Б в прямом коде
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Полученный результат сложения чисел А и Б должен быть размещен в памяти компьютера в виде
Модель сложения чисел А, Б и В в прямом коде
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Полученный результат сложения чисел А, Б и В должен быть размещен в памяти компьютера в виде
7.2.3. По результатам вычислений суммы можно сказать, что переполнения разрядной сетки не было и все значимые разряды чисел были сохранены. Поэтому размер разрядной сетки для вычислений выбран в п.7.2.1. верно.
Таким образом, для изображения чисел в памяти компьютера потребуется 1 знаковый разряд, 8 разрядов для целой части и 4 разряда для дробной части чисел. Всего 13 разрядов со старшим знаковым разрядом.
Дальнейшие вычисления производим в выбранной разрядной сетке.
7.2.4. Модель сложения чисел А, Б и В в дополнительном коде.
Изображение заданных чисел в дополнительном коде:
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Сложение чисел А, Б и В в дополнительном коде
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Преобразование результатов суммирования в прямой код
В двоичной системе счисления
Дополнительный код
Прямой код
В десятичной системе счисления
Дополнительный код
Прямой код
7.2.5. Модель сложения чисел А, Б и В в обратном коде.
Изображение заданных чисел в обратном коде:
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Сложение чисел А, Б и В в обратном коде
В двоичной системе счисления
В десятичной системе счисления
Преобразование результатов суммирования в прямой код
В двоичной системе счисления
Обратный код
Прямой код
В десятичной системе счисления
Обратный код
Прямой код
7.2.6. Выбор разрядной сетки и масштабного коэффициента.
Выбор длины разрядной сетки был сделан в п.7.2.3. и составил 12 разрядов, включая знаковый.
Для представления чисел в форме с фиксированной запятой перед старшим числовым разрядом необходимо воспользоваться масштабным коэффициентом , то есть сместить положение запятой влево на количество разрядов целой части числа.
Представление чисел в памяти компьютера в этом случае будет иметь вид:
7.2.7. Сложение двоичных чисел А и Г в модифицированном обратном коде в восьмиразрядной сетке.
7.2.7.1. Размещение чисел в разрядной сетке
7.2.7.2. Выполнение сложения
С учетом двух знаковых разрядов кода, один из которых используется только в операционном устройстве (то есть не учитывается в длине заданной разрядной сетки), получим изображения:
Сочетание "10" в знаковых разрядах является признаком переполнения разрядной сетки. Поэтому размещение чисел в разрядной сетке, выполненное в п.7.2.7.1. является некорректным.
7.2.7.3. Коррекция размещения чисел в разрядной сетке
7.2.7.4. Выполнение сложения после коррекции
С учетом двух знаковых разрядов кода, получим изображения: