Введение
1 Формализация задачи
Даны два массива чисел числа восьмиразрядные со знаком. Количество чисел в массивах одинаковое и равно N. Найти сумму положительных чётных в первом массиве и положительных нечётных чисел во втором массиве. Сравнить суммы между собой.
Разработать микропроцессорное устройство, выполняющее операции вычисления целых чисел, используя:
- Принцип схемной логики;
- Принцип программируемой логики.
В процессорное устройство необходимо включить логические элементы для формирования адресов ячеек памяти.
Адрес | Данные массива «А» от -127 до +127 | ||||||
№ элемента | Дес. число | Дв. число | Шестн. число | Прямой код | Обратный код | Дополнительный код | |
0001 | 0 | 48 | 00110000 | 30 | 00110000 | ||
0002 | 1 | 117 | 01110101 | 75 | 01110101 | ||
0003 | 2 | -80 | 01010000 | 50 | 01010000 | 10101111 | 10110000 |
0004 | 3 | -60 | 00111100 | 3С | 00111100 | 11000011 | 11000100 |
0005 | 4 | 120 | 01111000 | 78 | 01111000 | ||
0006 | 5 | 104 | 01101000 | 68 | 01101000 | ||
0007 | 6 | -34 | 00100010 | 22 | 00100010 | 11011101 | 11011110 |
0008 | 7 | 83 | 01010011 | 53 | 01010011 | ||
N |
Адрес | Данные массива «B» от -127 до +127 | ||||||
№ элемента | Дес. число | Дв. число | Шестн. число | Прямой код | Обратный код | Дополнительный код | |
0001 | 0 | 36 | 00100100 | 24 | 00100100 | ||
0002 | 1 | -8 | 00001000 | 8 | 00001000 | 11110111 | 11111000 |
0003 | 2 | 97 | 01100001 | 61 | 01100001 | ||
0004 | 3 | -94 | 01011110 | 5Е | 01011110 | 10100001 | 10100010 |
0005 | 4 | -105 | 01101001 | 69 | 01101001 | 10010110 | 10010111 |
0006 | 5 | 68 | 01000100 | 44 | 01000100 | ||
0007 | 6 | -32 | 00100000 | 20 | 00100000 | 11011111 | 11100000 |
0008 | 7 | -25 | 00011001 | 19 | 00011001 | 11100110 | 11100111 |
N |
2 Два подхода к построению процессорного устройства
Существует два принципиально разных подхода к проектированию микропроцессорного устройства: использование принципа схемной логики и использование принципа программируемой логики.
В первом случае в процессе проектирования подбирается некоторый набор цифровых микросхем (обычно малой и средней степени интеграции) и определяется такая схема соединения их вводов, которая обеспечивает требуемое функционирование (т. е. функционирование микропроцессора определяется тем, какие выбраны микросхемы и по какой схеме выполнено соединение их выводов). Устройства, основанные на таком принципе схемной логики, способны обеспечивать наивысшее быстродействие при заданном типе технологии элементов. Недостаток этого принципа построения процессора состоит в трудности использования БИС (больших интегральных схем) и СБИС (сверхбольших интегральных схем). Это связано с тем, что при использовании схемного принципа каждый разрабатываемый процессор окажется индивидуальным по схемному построению и потребует изготовления индивидуального типа БИС. Тогда выпускаемые промышленностью БИС окажутся узкоспециализированными, число выпускаемых типов БИС будет большим, а потребность в каждом типе БИС окажется низкой. Выпуск многих типов БИС малыми сериями по каждому типу для промышленности окажется экономически невыгодным.