ДИАПАЗОН ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ

Для машины с фиксированной перед старшим разрядом запятой

0<|<2|< 1.

Для чисел с плавающей запятой диапазон в основном определяется числом разрядов, отведенных для представления порядка числа:

где р — число разрядов порядка; р — число разрядов мантиссы.

Примечание. Справа: 2Р - 1 — максимальный порядок; 1 - 2 — максимальная мантисса. Слева: 1/2 — минимальная нормализованная мантисса; минимальный порядок равен —(2Р — 1), т.е.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ ЗНАЧЕНИЙ

Логические значения могут задаваться однобитовой информацией, так как существует два значения логической переменной: 1 (истина) и 0 (ложь). Если отводится байт или слово, то это — для упрощения операций, которые во многих машинах возможны только над такими единицами информации.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРА

Комбинационные схемы и цифровые автоматы

Физическим аналогом знаков 0 и 1 двоичного алфавита служат сигналы, способные принимать два хорошо различимых значения, например, потенциал высокого и низкого уровней, наличие или отсутствие электрического импульса, противоположные по знаку значения магнитной индукции и т.п.

В схемах цифровых устройств переменные и соответствующие им сигналы фиксируются в дискретные нумеруемые моменты времени. Временной интервал между двумя такими моментами дискретного времени называется тактом. Такт — это время, достаточное для того, чтобы устройство пришло в новое состояние, т.е. в соответствии со значением электрических сигналов на входе устройства должен получиться устойчивый сигнал на его выходе.

Поскольку разные устройства ВС обладают в общем случае разным временем перехода в новое состояние, то обычно для всей машины в целом (или для всего центрального процессора или микропроцессора) устанавливается общая длина такта (максимальная по всем устройствам). Такты разделяются синхроимпульсами, частота поступления которых является характеристикой ВС.

Например, может быть указано, что МП ИНТЕЛ 80486 имеет частоту 50 Мгц, т.е. длительность такта 20 нс.

Преобразование информации в ЭВМ производится электронными устройствами (логическими схемами) двух классов: комбинационными схемами и цифровыми автоматами. (Существует определение по аналогии: комбинационная схема — комбинационное цифровое устройство (КЦУ), цифровой автомат — последовательностное цифровое устройство (ПЦУ).)

В комбинационных схемах (КС) совокупность выходных сигналов (выходное слово Y) в любом такте однозначно определяется входными сигналами (входным словом X), поступающими в том же такте.

Закон функционирования КС определен, если задано соответствие между ее входными и выходными словами, например, в виде таблицы или в аналитической форме с использованием булевых функций.

Цифровой автомат, в отличие от КС, существенно учитывает некоторое число различных внутренних состояний.

Выходное слово цифрового автомата в такте определяется в общем случае входным словом, поступившим в этом же такте на его вход, и внутренним состоянием автомата, которое явилось результатом воздействия на автомат входных слов в предыдущие такты. Значит, комбинация входного слова и текущего состояния автомата в данном такте определяет не только выходное слово, но и то состояние, в которое автомат перейдет к началу следующего такта. Следовательно, цифровой автомат содержит память, фиксирующую состояние, в котором он находится. Комбинационная схема не содержит памяти. Поэтому ее называют автоматом без памяти, или примитивным автоматом.

Для описания цифрового автомата используется теория автоматов. Однако на базовом уровне, практически — для описания всех устройств ВС, а особенно — функционирования комбинационных схем, используется математический аппарат булевых функций.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >