Смекни!
smekni.com

Узел преобразования чисел (стр. 3 из 3)

элементах D6.4 и D7.4 которая прекратит подачу синхроимпульсов

и преобразования над мантиссой и порядком. С другой стороны,

сработает логика на регистрах D8.4 и D9.1 и синхроимпульс XP9

(C3) появится на входе регистра D3, что приведет к занесению

результатов преобразования в регистр D3 (старший разряд из ре-

гистра D1 - знак, 4 разряда из регистра D2 - мантисса и 3 раз-

ряда из регистра D4 - порядок).

Все преобразования закончились и узел готов к следующему

преобразованию.

Возможен также альтернативный вариант схемы: вместо связ-

ки регистр-сумматор можно использовать синхронный вычитающий

счетчик с возможностью параллельного занесения информации.

Тогда порядок подавался бы в на этот счетчик, а при преобразо-

вании (сдвиге) мантиссы из порядка вычиталась бы 1. Данный,

альтернативный вариант хотя и на порядок проще, однако и рабо-

тает он медленнее, так как вычитающий счетчик работает медлен-

нее чем пара регистр-сумматор.

АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ

Временная диаграмма для конкретного числа (1 0010 101)

приведена в приложении, а мы займемся быстродействием.

1. Занесение данных в регистр D1 - 30 нс.

2. Занесение данных в регистры D2, D4:

а. D2: 30 нс.

б. D4: логика И-НЕ - 15+22 нс=37 нс и занесение в регистр

35 нс.

3. Работа логики D8.3: 22 нс; D8.4+D9.1=37 нс (просиходит

параллельно с пунктом 4a).

4. Обработка порядка и мантиссы:

а. Сдвиг в регистре D2: 30 нс.

б. Порядок: сумматор, логика И-НЕ, параллельное занесение

в регистр: 55+22+35=112

5. Занесение информации в регистр D3: 30 нс.

То есть при худшем раскладе - 6 преобразований над ман-

тиссой и порядком, суммарное быстродействие узла:

30+72+112*6+30=804 нс.

То есть максимальная частота преобразования=1,24 МГц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был разработан узел, который

выполняет функцию перевода чисел из формата с фиксировнной

точкой в формат с плавающей точкой.

Построенный узел выполняет поставленную функцию и хотя и

не является оптимальным, но работает при данных условиях (как

максимальная частота преобразования, так и реализация на

микросхемах серии К155 и т.д.). Если критичны затраты по эле-

ментам, то более предпочтителен альтернативный вариант, а если

по времени - то основной.

ЛИТЕРАТУРА

1. Каган Б.М., Электронные вычислительные машины и систе-

мы, М. 1991 год.

2. Рахимов Т.М., Справочник по микросхемам серии К155,

Новосибирск 1991 год.

3. Иванов Л.Н., Пентегов В.В., Архитектура вычислительных

систем и сетей. Методические указания к курсовому проектирова-

нию, Новосибирск 1986 год.

ВРЕМЕНННАЯ ДИАГРАММА РАБОТЫ УЗЛА

ДЛЯ ЧИСЛА 1 0010 101

¦

A1 ¦-------------------- A1-A8 - входные данные

++---------------------

¦

A2 ¦

+====================--

¦

A3 ¦

+====================--

¦

A4 ¦--------------------

++---------------------

¦

A5 ¦

+====================--

¦

A6 ¦--------------------

++---------------------

¦

A7 ¦

+====================--

¦

A8 ¦--------------------

++---------------------

¦

C1 ¦ --¬ С1-синхроимпульс

+=+-+================--

¦

Q1(1)¦ ----------------- Q1(1-8) - выходы регистра D1

+===+------------------

¦

Q1(2)¦

+====================--

¦

Q1(3)¦

+====================--

¦

Q1(4)¦ -----------------

+---+------------------

¦

Q1(5)¦

+---=================--

¦

Q1(6)¦ -----------------

+---+------------------

¦

Q1(7)¦

+---=================--

¦

Q1(8)¦ -----------------

+---+------------------

¦

C2 ¦ --¬

+---=+-+=============--

¦

C3 ¦ --¬ --¬ --¬ C2,C3 - синхроимпульсы

+---====+-+=+-+=+-+==--

¦

Q2(1)¦ ------- Q2(1-7) - выходы регистра D2

+---==========+--------

¦

Q2(2)¦ ----¬

+---======+---+======--

¦

Q2(3)¦ ---¬ -------

+---===+--+===+--------

¦

Q2(4)¦ ----¬

+---======+---+======--

¦

Q2(5)¦ ---¬ -------

+---===+--+===+--------

¦

Q2(6)¦ ----¬

+---======+---+======--

¦

Q2(7)¦ ---¬

+---===+--+==========--

¦

Q4(1)¦ ---¬ ------- Q4(1-3) - выходы регистра D4

+---===+--+===+--------

¦

Q4(2)¦ -------¬

+---===+------+======--

¦

Q4(3)¦ --------------

+---===+---------------

¦

Q3(1)¦ --- Q4(1-8) - выходы регистра D3

+-----------------+----

¦

Q3(2)¦ ---

+-----------------+----

¦

Q3(3)¦

+-----------------====-

¦

Q3(4)¦ ---

+-----------------+----

¦

Q3(5)¦

+-----------------====-

¦

Q3(6)¦ ---

+-----------------+----

¦

Q3(7)¦

+-----------------====-

¦

Q3(8)¦ ---

L-----------------+----

_