Разработка алгоритма и программная реализация на эмуляторе микро-ЭВМ СМ-1800

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Введение

Курсовой проект по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» состоит из двух основных частей -- аналитической и практической. Это, соответственно, теория и непосредственно сам программный продукт. Вторая часть состоит из блок-схемы алгоритма с поясняющим текстом, листинга программы с комментариями и результатов ее тестирования.

В заключительной части курсового проекта находятся описание использованных при проектировании средств вычислительной техники (характеристика оборудования и стандартного программного обеспечения), выводы и список литературы.



Вариант №1.

1. Аналитическая часть

Подготовить для аналитической части реферативный материал на следующие темы:

с Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

с Правила переводов десятичных чисел в них и обратно.

с Форматы хранения чисел с плавающей точкой.

Числа для примеров в обзоре взять из второго пункта настоящего задания.



2. Практическая часть

Задача для разработки алгоритма и программной реализации на эмуляторе микро-ЭВМ СМ-1800.

Пользуясь программой Монитор занести в память ЭВМ, начиная с адреса 500016, следующий массив констант:

Адрес16	Константа16
5000	С1
5001	70
5002	FD
5003	A4

Будем рассматривать эти четыре байта как число в формате с плавающей точкой (1+8+23). (старший байт числа записан в старшем адресе!) Восьмиразрядный порядок имеет смещение pсм=12810. Двоичная двадцатитрехразрядная мантисса не содержит старшей единицы, получаемой в результате нормализации.

Составить программу, формирующую следующие 4 числа:

1. «Знак числа» в ячейке 600016 (однобайтное целое число «+» -00 и «-» -01),

2. «Знак порядка» в ячейке 600116 (однобайтное целое число «+» -00 и «-» -01),

3. Модуль порядка в ячейке 600216 (однобайтное целое число),

4. Мантисса, как трехбайтное целое число в ячейках (600316-600516). Старший байт записывается в старшем адресе!

Программу располагать в памяти с ячейки 400016.

2. 

3. Аналитическая часть

3.1 Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления и правила перевода из одной в другую

Системой счисления называется система изображения любых чисел с помощью ограниченного числа знаков. Системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

Непозиционная система счисления -- система, в которой значение символа не зависит от его положения в числе системы. Например римская система.

Позиционная система счисления -- система, в которой значение символа зависит от его места в ряду символов (цифр), изображающих число. Это значение меняется в однозначной зависимости от позиции, занимаемой цифрой, по некоторому закону. Номер позиции называется разрядом. Позиционная система счисления характеризуется основанием.

Основание(базис) -- количество знаков или символов, используемых в разрядах для изображения числа в данной системе. Обозначим основание целым числом b>1. Тогда позиционная система счисления с основанием b будет также называется b-ричной (в частности, двоичной, троичной, десятичной и т. п.).

Целое число x в b-ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа b:

,где аk -это целые числа, называемые цифрами, удовлетворяющие неравенству 0 ? ak ? b-1, а каждая степень bk в такой записи называется разрядом (позицией), старшинство разрядов и соответствующих им цифр определяется значением показателя степени k. Обычно для ненулевого числа x требуют, чтобы старшая цифра an-1 в b-ричном представлении x была также ненулевой.

Двоичная система счисления -- это позиционная система счисления с основанием два. В этой системе счисления цифры записываются при помощи двух символов -- 0 и 1.

Основная система для информационных технологий и цифровой техники в особенности. Процессор любой вычислительной техники работает на этой системе счисления.

Между тем уже в XI веке китайский ученый и философ Шао Юн использует двоичную систему в текстах Книги Перемен.

А первое применение приходится аж на 200 год до н.э., тогда индийский математик Пингала разработал математические основы для описания поэзии с использованием двоичной системы счисления.

Рассмотрим, как формируются числа в двоичной системе.

В привычной для нас десятеричной системе счисления мы располагаем десятью знаками-цифрами (от 0 до 9). Когда счет достигает 9, то вводится новый разряд (десятки), а единицы обнуляются и счет начинается снова. После 19 разряд десятков увеличивается на 1, а единицы снова обнуляются. И так далее.

Двоичная система счисления аналогична десятеричной, за исключением того, что в ней участвуют не 10 символов, а всего 2. Как только разряд достигает предела (т. е. единицы) появляется новый разряд, а старый обнуляется.

0 - это ноль

1 - это один (и это предел разряда)

10 - это два

11 - это три (и это снова предел)

100 - это четыре

и т.д.

Преобразование двоичной системы в десятичную и обратно.

Для преобразования из двоичной системы в десятичную используют следующую таблицу степеней основания 2:

512	256	128	64	32	16	8	4	2	1

Точка, которая стоит после 1 называется двоичной точкой.

Возьмем для примера число 110001 в двоичной системе. Что бы его преобразовать в десятичную нужно выполнить следующие действия:

Таким образом, каждое следующее число умножается на двойку в степени на 1 выше и складывается.

Обратную операцию удобно выполнять методом «в столбик», но можно хоть в уме.

Для примера возьмем число 77, которое мы хотим перевести в двоичную систему.

Теперь выполним процесс его деления на 2:

77 / 2 = 38 (1 остаток)

38 / 2 = 19 (0 остаток)

19 / 2 = 9 (1 остаток)

9 / 2 = 4 (1 остаток)

4 / 2 = 2 (0 остаток)

2 / 2 = 1 (0 остаток)

1 / 2 = 0 (1 остаток)

Остатки на каждом шаге -- это и есть число 77 в двоичной системе счисления (1001101).

Восьмеричная система счисления.

Восьмеричная система счисления -- это позиционная система счисления с основанием 8. Для представления в ней используются числа от 0 до 7.

Восьмеричная система очень удобно взаимодействует с двоичной, поэтому получила широкое распространение в цифровых устройствах. Ранее так же широко использовалась в программировании, но на данный момент почти полностью вытеснена шестнадцатеричной.

Перевод восьмеричной системы в десятичную и обратно.

Алгоритм действий аналогичен уже ранее рассмотренному в двоичной системе счисления.

Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания восьмеричной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах восьмеричного числа.

Например, требуется перевести восьмеричное число 2357 в десятичное. В этом числе 4 цифры и 4 разряда ( разряды считаются, начиная с нулевого, которому соответствует младший бит). В соответствии с уже известным нам правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 8:

23578 = (2·83)+(3·82)+(5·81)+(7·80) = 2·512 + 3·64 + 5·8 + 7·1 = 126310

Алгоритм обратных действий так же аналогичен ранее рассмотренному:

1. Делим десятичное число А на 8. Частное Q запоминаем для следующего шага, а остаток a записываем как младший бит восьмеричного числа.

2. Если частное q не равно 0, принимаем его за новое делимое и повторяем процедуру, описанную в шаге 1. Каждый новый остаток записывается в разряды восьмеричного числа в направлении от младшего бита к старшему.

3. Алгоритм продолжается до тех пор, пока в результате выполнения шагов 1 и 2 не получится частное Q = 0 и остаток a меньше 8.

Переведем, для примера, число 333610 в восьмеричную систему:

333610 : 8 = 41710

333610 - 333610 = 0, остаток 0 записываем в МБ восьмеричного числа.

41710 : 8 = 5210

41710 - 41610 = 1, остаток 1 записываем в следующий после МБ разряд восьмеричного числа.

5210 : 8 = 610

5210 - 4810 = 4, остаток 4 записываем в старший разряд восьмеричного числа.

610 : 8 = 010, остаток 0, записываем 6 в самый старший разряд восьмеричного числа.

В итоге получим -- 64108.

Шестнадцатеричная система счисления.

Шестнадцатеричная система счисления -- это позиционная система счисления с основанием 16.

Для отображения цифр используются следующие символы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. То есть после обычных для десятичной системы счисления 0...9 идут латинские буквы A, B, C, D, E, F.

Данная система счисления широко используется в низкоуровневом программировании, поскольку в современных компьютерах минимальной единицей памяти является 8-битный байт, значения которого удобно записывать двумя шестнадцатеричными цифрами.

Так же в стандарте текста Юникод номер символа записывается в шестнадцатеричным виде, используя не менее 4 цифр.

Есть так же шестнадцатеричный стандарт записи цветов.

Для обозначения шестнадцатеричной системы в ассемблерах можно не только использовать нижний регистр (пример: A416), но и латинскую букву h (A4h).

Перевод из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную и обратно.

Для примера возьмем число A4 из практической части задания.

Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания шестнадцатеричной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах шестнадцатеричного числа.

A416 = 4·160+10·161 = 4·1+10·16= 4+160=16410

Соответственно для этого нужно помнить что А16=1010. Для этого можно пользоваться таблицей:

010	110	210	310	410	510	610	710	810	910	1010	1110	1210	1310	1410	1510
016	116	216	316	416	516	616	716	816	916	A16	B16	C16	D16	E16	F16

Процесс перевода числа из десятичной системы в шестнадцатеричную абсолютно аналогичен алгоритмам перевода восьмеричной и двоичной систем.

Переведем число 253 из десятичной в шестнадцатеричную систему.

25310 : 16 = 1510

25310 - 24010 = 1310, остаток 13 в виде D записываем в МБ шестнадцатеричного числа.

1510 делить уже не надо, поскольку этому числу и так соответствует F16.

Записав по начиная со старшего разряда получаем число из практической части -- FD16.

3.2 Форматы хранения чисел с плавающей точкой

Плавающая точка (плавающая запятая) -- форма представления действительных чисел, в которой число хранится в форме мантиссы и показателя степени. При этом число с плавающей запятой имеет фиксированную относительную точность и изменяющуюся абсолютную. Наиболее часто используемое представление утверждено в стандарте IEEE 754. Реализация математических операций с числами с плавающей запятой в вычислительных системах может быть как аппаратная, так и программная.

Экспоненциальная запись -- представление действительных чисел в виде мантиссы и порядка. Удобна при представлении очень больших и очень малых чисел, а также для унификации их написания.

,

где N -- записываемое число, М -- мантисса, n - основание показательной степени, р(целое) -- порядок.

Название «плавающая запятая» происходит от того, что запятая в позиционном представлении числа (десятичная запятая, или, для компьютеров, двоичная запятая -- далее по тексту просто запятая) может быть помещена где угодно относительно цифр в строке. Это положение запятой указывается отдельно во внутреннем представлении. Таким образом, представление числа в форме с плавающей запятой может рассматриваться как компьютерная реализация экспоненциальной записи чисел.

Стандарт IEEE -- Институт инженеров по электротехнике и электронике (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) (I triple E -- «Ай трипл и»), международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике.

Итак, IEEE разработал международные стандарты, которые описывают представление чисел с плавающей запятой:

с Стандарт ANSI/IEEE 754:1985 определяет требования к реализации двоичной плавающей арифметике.

с Стандарт ANSI/IEEE 854:1987 обобщает прежний стандарт, допуская дополнительно, кроме двоичного, десятичное основание представлений мантиссы и экспоненты и произвольную длину машинного слова.

Позднее требования этих стандартов были отражены в стандарте IEC 60559:1989.

Стандарты, помимо форматов представления, описывают также основные арифметические действия, операции вычисления остатка от деления, квадратного корня, преобразования из двоичного представления в десятичное и наоборот.

В большинстве современных платформ, таких как Intel реализована плавающая арифметика, соответствующая стандарту IEC 60559.

Стандарты IEEE определяют следующие форматы хранения вещественных чисел:

с С простой точностью (соответствует типам real*4 в языке Фортран и float в С)

с с двойной точностью (соответствует типам real*4 в языке Фортран и double в С)

с с расширенной точностью (соответствует типам real*10 и более в языке Фортран и long double в С)

Число в представлении с простой точностью занимает 32 двоичных разряда: 23 разряда занимает мантисса и 8 разрядов отведено для порядка. Старший разряд является знаковым.

Числа с плавающей точкой хранятся в нормализованном виде:

с В нормализованной форме точка расположена перед первой значащей, то есть, отличной от нуля цифрой мантиссы.

с Старший бит мантиссы всегда равен единице, он явным образом не указывается, а свободная позиция отводится под знак мантиссы. Таким образом при фиксированном количестве разрядов можно записать наибольшее количество значащих цифр и обеспечить наибольшую точность представления вещественного числа.

Мантисса нормализованного числа, если она не равна нулю, принадлежит диапазону [0.5, 1), в общем случае:



Порядок задается в формате с избытком (смещением) -- истинное значение порядка увеличивается на 127, сумма всегда положительна. Фактическое значение порядка находится в промежутке от -126 до +127. Основанием является 2.

Младший бит мантиссы в формате с простой точностью представляет значение 2-24 (примерно 10-7), что соответствует 7 значащим цифрам десятичного представления.

Значащие цифры числа допускают точное представление. Следующие значения имеют одинаковое (равное четырем) число значащих цифр: 3.142, 0.003142, 3.142е3.

В формате с простой точностью не имеет смысла хранить значения, содержащие более 8 десятичных разрядов мантиссы. Минимальное значение порядка -126 определяет минимальное по модулю, отличное от нуля, машинное число (около 1.17х10-38). Максимальное значение порядка составляет 127, что приблизительно соответствует значению 1.70х1038.

Число в представлении с двойной точностью занимает 64 двоичных разряда, из которых 52 разряда отводятся мантиссе и 11 разрядов порядку.

Для чисел с двойной точностью в десятичной системе диапазон значений составляет 2.22х10-308 до 1.79х10308

Количество значащих цифр и пределы изменения в этом случае больше, чем в формате с простой точностью (до 16 значащих цифр).

Расширенный формат используется для повышения точности промежуточных результатов вычислений. Диапазон значений от 3.4х10-4932 до 1.2х104932.

Рассмотрим полученные знания на примере числа, заданного в моем варианте курсового проекта:

C1 70 FD A4

11000001	1110000	11111101	10100100

Где 1 в старшем разряде (стоит помнить, что старший разряд тут A4, т. е. с конца) -- знак числа, в нашем случае, как видно, отрицательный.

Последующие 8 разрядов -- это смещенный порядок (01001001), т. е. в нашем случае это 4916 и 7310. Теперь, что бы найти знак числа и модуль порядка, нужно отнять из этого числа порядок смещения p128. В 16-ричной системе это 4916-8016. Очевидно, что порядок отрицательный, поэтому, как и будет происходить в моей программе, делаем наоборот: 8016-4916=3716. Это и есть модуль порядка. Теперь необходимо вернуть мантиссе 1 в старший разряд (так называемый неявный бит). Но т. к. она была и так, то ничего не меняется, и мантисса остается FD 70 C1 (в памяти мантисса будет выглядеть наоборот, т. к., по условию задания, старший байт числа записывается в старшем адресе).



4. Практическая часть. Блок-схема



Подпрограмма вывода служебных слов и полученных данных.



4.1 Распределение памяти и листинг программы с комментарием

Адрес	Данные	Ассемблерный код	Комментарий
4000	11	LXI D, 6000h	Загрузка в пару регистров D,E адреса, по которому будет сохранен знак числа.
4001	00
4002	60
4003	21	LXI H, 5003h	Загрузка в пару регистров H,L адреса, по которому будет загружен старший байт числа.
4004	03
4005	50
4006	7E	MOV A,M	Загрузка старшего байта в аккумулятор.
4007	17	RAL	Смещение числа на 1 шаг влево, в CY появляется знак числа.
4008	DA	JC 4011h	Проверка знака числа. Если знак 1 -- переход по адресу 4011h.
4009	11
400A	40
400B	3E	MVI A,00	Загрузка 00 в аккумулятор. Число положительное.
400C	00
400D	12	STAX D	Запись знака числа из аккумулятора по адресу в D,E.
400E	C3	JMP 4014h	Прыжок на 4014h.
400F	14
4010	40
4011	3E	MVI A,01	Загрузка 01 в аккумулятор. Число отрицательное.
4012	01
4013	12	STAX D	Запись по адресу в D,E.
4014	13	INX D	Увеличить адрес в D,E на 1. Теперь 6001h.
4015	21	LXI H, 5002h	Запись в пару регистров H,L адреса, по которому будет загружено число.
4016	02
4017	50
4018	7E	MOV A,M	Записать число из 5002h в аккумулятор.
4019	17	RAL	Сдвиг числа влево. Теперь в CY находится недостающий бит смещенного порядка.
401A	23	INX H	Увеличить адрес в H,L на 1. Теперь 5003h.
401B	7E	MOV A,M	Перенести по адресу из H,L число.
401C	17	RAL	Сдвиг влево на 1 бит. Теперь в аккумуляторе смещенный порядок числа.
401D	FE	CPI 80h	Сравнить смещенный порядок с 80h (12810),т.е. сравнить со смещением.
401E	80
401F	47	MOV B,A	Перенести смещенный порядок в пару регистров B,C.
4020	DA	JC 4030h	Проверка знака порядка. Если 1, то прыжок на подпрограмму для отрицательного порядка. Если 0, то дальше, на подпрограмму для положительного порядка.
4021	30
4022	40
4023	3E	MVI A,00	Запись в аккумулятор 00, порядок положительный.
4024	00
4025	12	STAX D	Запись знака порядка 00 по адресу в D,E.
4026	78	MOV A,B	Начало подпрограммы для положительного порядка. Перенос порядка из пары регистров B,C в аккумулятор A.
4027	D6	SUI 80h	Вычитание из аккумулятора числа 80h, теперь в аккумуляторе модуль порядка.
4028	80
4029	11	LXI D, 6002h	Запись в пару регистров D,E адреса, по которому будет сохранен модуль порядка.
402A	02
402B	60
402C	12	STAX D	Запись по адресу в D,E модуля порядка из аккумулятора.
402D	C3	JMP 403Ah	Прыжок на подпрограмму получения мантиссы. Конец подпрограммы для положительного порядка.
402E	3A
402F	40
4030	3E	MVI A,01	Запись в аккумулятор 01, порядок отрицательный.
4031	01
4032	12	STAX D	Запись в ячейку памяти находящуюся по адресу в D,E содержимого аккумулятора.
4033	3E	MVI A, 80h	Начало подпрограммы для отрицательного порядка. Запись в аккумулятор смещения порядка -- 80h.
4034	80
4035	90	SUB B	Вычесть из смещения порядок числа.
4036	11	LXI D, 6002h	Загрузка в D,E адреса, по которому будет сохранен модуль порядка.
4037	02
4038	60
4039	12	STAX D	Запись модуля порядка по адресу в D,E. Конец подпрограммы для отрицательного порядка.
403A	21	LXI H, 5002h	Подпрограмма для получения мантиссы, общая для обоих знаков порядка. Загрузка в H,L адреса 5002h, по которому будет загружено число в аккумулятор. По сути, это число -- старший байт мантиссы, но еще без неявного бита.
403B	02
403C	50
403D	7E	MOV A,M	Перенос из 5002h в аккумулятор числа.
403E	F6	ORI 80h	Логическое сложение 80h и числа в аккумуляторе. Восстановление неявного бита мантиссы числа.
403F	80
4040	11	LXI D, 6005h	Загрузка в D,E адреса, по которому будет отправлен старший байт мантиссы из аккумулятора в ячейку памяти.
4041	05
4042	60
4043	12	STAX D	Запись старшего байта мантиссы.
4044	2B	DCX H	Уменьшение адреса в H,L на 1, теперь 5001h.
4045	7E	MOV A,M	Перенос следующего байта мантиссы в аккумулятор.
4046	1B	DCX D	Уменьшение адреса в D,E на 1, теперь 6004h.
4047	12	STAX D	Запись в ячейку памяти 6005h следующего байта мантиссы.
4048	2B	DCX H	Уменьшение адреса в H,L на один, теперь 5000h.
4049	7E	MOV A,M	Перенос байта из 5000h в аккумулятор.
404A	1B	DCX D	Уменьшение адреса в D,E на один, теперь 6003h.
404B	12	STAX D	Запись в ячейку памяти 6003h младшего байта мантиссы.
404C	01	LXI B, 504Fh	Загрузка адреса в B,C, по которому содержатся коды служебных слов «Знак числа».
404D	4F
404E	50
404F	CD	CALL 4Fh	Вызов подпрограммы вывода на экран.
4050	4F
4051	00
4052	21	LXI H, 6000H	Загрузка адреса в H,L, содержимое которого будет выведено (знак числа).
4053	00
4054	60
4055	7E	MVI A,M	Перемещение содержимого ячейки памяти в аккумулятор.
4056	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора на монитор.
4057	61
4058	00
4059	CD	CALL 49h	Вызов подпрограммы перехода на новую строку.
405A	49
405B	00
405C	01	LXI B, 505Ah	Загрузка адреса в B,C с фразой «Знак порядка».
405D	5A
405E	50
405F	CD	CALL 4Fh	Вызов подпрограммы вывода на экран служебных слов.
4060	4F
4061	00
4062	23	INX H	Увеличение адреса в H,L на 1.
4063	7E	MVI A,M	Перенос данных из памяти в аккумулятор.
4064	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора.
4065	61
4066	00
4067	CD	CALL 49h	Вызов подпрограммы перехода на новую строку.
4068	49
4069	00
406A	01	LXI B, 5067h	Загрузка в B,C адреса, который содержит фразу «Модуль порядка»
406B	67
406C	50
406D	CD	CALL 4Fh	Вызов подпрограммы вывода на монитор служебных фраз.
406E	4F
406F	00
4070	23	INX H	Увеличение адреса в H,L на 1.
4071	7E	MVI A,M	Перенос данных из памяти в аккумулятор.
4072	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора.
4073	61
4074	00
4075	CD	CALL 49h	Вызов подпрограммы перехода на новую строку.
4076	49
4077	00
4078	01	LXI B, 5076	Загрузка в B,C адреса, содержащего фразу «Мантисса».
4079	76
407A	50
407B	CD	CALL 4Fh	Вызов подпрограммы вывода служебных фраз с новой строки.
407C	4F
407D	00
407E	23	INX H	Увеличение адреса в H,L на 1.
407F	7E	MVI A,M	Перенос содержимого памяти в аккумулятор.
4080	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора на экран.
4081	61
4082	00
4083	23	INX H	Увеличение адреса в H,L на 1.
4084	7E	MVI A,M	Перенос содержимого памяти в аккумулятор.
4085	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора на экран.
4086	61
4087	00
4088	23	INX H	Увеличение адреса в H,L на 1.
4089	7E	MVI A,M	Перенос содержимого памяти в аккумулятор.
408A	CD	CALL 61h	Вызов подпрограммы вывода содержимого аккумулятора на экран.
408B	61
408C	00
408D	C3	JMP 40h	Конец программы.
408E	40
408F	00

До старта программы в памяти находятся:

Адрес	Данные	Комментарий
5000	C1	Предзагруженные командой Монитора S 4 байта числа для обработки в программе. В данной таблице число из задания курсового проекта. Старший байт числа записан в старшем адресе.
5001	70
5002	FD
5003	A4
4000-404D		Программа для определения знака числа, знака порядка, модуля порядка и мантиссы.
504F-507E		Служебные слова (см. ниже)

После выполнения программы, в памяти появятся:

Адрес	Данные	Комментарий
6000	01	Знак числа. В нашем случае число отрицательное.
6001	01	Знак порядка. Порядок отрицателен.
6002	37	Модуль порядка. В нашем случае 3716 или 5510.
6003	C1	Младший байт мантиссы.
6004	70	Байт мантиссы.
6005	FD	Старший байт мантиссы. Записан, как видно, в старшем адресе.

Таким образом, протестировав программу, мы получаем тоже, что и при ручном вычислении в аналитической части. Что бы убедиться в работоспособности программы, протестируем на ней еще четыре числа.

Число16 (Начиная со ст. байта)	Знак числа	Знак порядка	Модуль порядка16	Мантисса (Начиная со старшего байта).
F6 C1 72 24	01	00	6D	C1 72 24
73 0C 11 77	00	00	66	8С 11 77
81 3E 2F CC	01	01	7E	BE 2F CC
22 13 42 74	00	01	3C	93 42 74

Проверим одно из тестируемых чисел вручную.

Возьмем:

81 3E 2F CC

10000001	00111110	00101111	11001100

Сразу видно, что знак числа 1 -- т. е. отрицательный. Порядок следующие 8 битов -- 00000010, т. е. 210. Если вычесть по модулю из 2 смещение порядка 128, то получим 126, что в 16-ричной системе есть 7E. Вернув мантиссе в первый бит старшего байта 1, получим 10111110, что есть BE. Таким образом мантисса будет выглядеть BE 2F CC. Таким образом, т. к. в программе вышли те же значения, можно сделать вывод, что она работает корректно, ч.т.д.



Служебные слова:

В программе были задействованы служебные слова (см. скриншот выше), закодированные в КОИ-7. Они расположены в ячейках памяти 504F-507E и разделены 00 между собой:

Ячейка памяти	Код КОИ-7	Символ
504F	33	З
5050	6E	Н
5051	61	А
5052	6B	К
5053	20	Пробел
5054	7E	Ч
5055	69	И
5056	73	С
5057	6C	Л
5058	61	А

Ячейка памяти	Код КОИ-7	Символ
505A	33	З
505B	6E	Н
505C	61	А
505D	6B	К
505E	20	Пробел
505F	70	П
5060	6F	О
5061	72	Р
5062	71	Я
5063	64	Д
5064	6B	К
5065	61	А

Ячейка памяти	Код КОИ-7	Символ
5067	6D	М
5068	6F	О
5069	64	Д
506A	75	У
506B	6C	Л
506C	78	Ь
506D	20	Пробел
506E	70	П
506F	6F	О
5070	72	Р
5071	71	Я
5072	64	Д
5073	6B	К
5074	61	А

Ячейка памяти	Код КОИ-7	Символ
5076	6D	М
5077	61	А
5078	6E	Н
5079	74	Т
507A	69	И
507B	73	С
507C	73	С
507D	61	А

4. 

5. Использованные при проектировании средства

система счисление подпрограмма данные

При проектировании был использован ноутбук Acer Aspire 5530 с техническими характеристиками:

Процессор: AMD Athlon X2 Dual-Core 1900 MHz

Оперативная память: 2048 Мб

Видео-карта: ATI Radeon HD 3200 2048 Мб

Жёсткий диск: 160 Гб

Встроенная клавиатура и компьютерная мышь Genius.

Программное обеспечение на ноутбуке:

Microsoft Windows XP Professional 2002 SP3

OpenOffice Professional 3.3.0

Microsoft Visio Professional 2003



Выводы

Программа спроектирована в соответствии с заданием.

Альтернативные варианты решения, как и всегда в программировании, существуют, но считаю предложенный мной наименее русурсоёмким, а значит наиболее оптимальным. В процессе проектирования был задействован всего 1 флажок (CY) и минимальное количество ячеек памяти. Программа включает в себя 78 строк (байтов) шестнадцатеричного кода и может обработать любое эспоненциальное число в коротком формате.

В ходе проектирования программы, я ознакомился с таким важным понятием как мантисса и экспоненциальная запись. Скорость обработки чисел в таком формате -- непосредственный показатель быстродействия процессора, а значит один из факторов гонки технологий. Считаю это знание необходимым для программиста и инженера.



Список использованной литературы

1. Гиляров В.Н. МикроЭВМ СМ-1800 и её эмулятор на ПК: методические указания. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006.

2. Гиляров В.Н. Стандартное программное обеспечение. Монитор: методические указания. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006.

3. Гиляров В.Н. Программирование в кодах для микроЭВМ СМ-1800: методические указания. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006.

4. Фомин С.В. Системы счисления: лекции по математике. - М.: Наука, 1987.

5. Юров В.И. Assembler: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2003.

Размещено на Allbest.ru