 |
Architecture functional of dlatch is
|
|
|
|
Begin
P: block (clk =‘I’ or clr = ‘1’)
Begin
Q <= guarded '0' when clr = ‘1'
else D when clk = ‘1’
else unaffected;
end block P;
end functional;
В данном примере clk - вход синхронизации, clr - асинхронный сброс, D – информационный вход,
Q - выход триггера.
Когда охранное выражение (clk = ‘1’ or clr = ‘1’) имеет значение ложь, то сигнал Q в левой части сохраняет свое прежнее значение.
Легко видеть, что сигнал асинхронного сброса имеет приоритет по отношению к сигналу clk.
Ключевое слово unaffected употребляется в операторе условного назначения сигнала для случая, когда требуется, чтобы назначаемый сигнал (в примере сигнал Q) не изменял своего значения.
Представление целых и вещественных чисел в компьютере. Форма с фиксированной и плавающей точкой. Примеры.
Для представления двоичных чисел в компьютере используются две формы: естественная – с фиксированной точкой и полулогарифмическая – с плавающей точкой. При представлении чисел с фиксированной точкой последняя закрепляется постоянно за определенным разрядом числа.
 | |||
 |
В свободные разряды разрядной сетки занесены нули: после младшего разряда числа – для дроби и перед старшим разрядом – для целого числа.
При нормальной форме любое число представляется в виде двух групп чисел согласно формуле N = m × gp,
где m – мантисса, представляющая собой правильную дробь (m<1); p – порядок числа, выраженный целым числом;
g – основание системы счисления.
Порядок указывает положение точки в числе. При разных порядках положение точки будет различным (по этой причине подобная форма представления чисел получила название “с плавающей точкой”).
Если условно отвести под мантиссу 10 разрядов (с учетом знака) и под порядок – 6, то распределение разрядной сетки будет иметь следующий вид:
|
|
|
Число представляется мантиссой и порядком, основание системы счисления в разрядной сетке не записывается.
Так, например, двоичное число N = ‑110,1011 в разрядной сетке компьютера разместится следующим образом:
 |
Число называется нормализованным, если мантисса меньше единицы и первая значащая цифра следует после запятой. Если же после запятой следует нуль, то число называется ненормализованным.
Мы рассматривали число N = ‑110,1011
В нормальной форме это число имеет вид: N = ‑0,1101011 × 10+11.
Ø Представление чисел в нормализованном виде позволяет иметь в разрядной сетке большее число значащих цифр, и, следовательно, повышает точность вычислений. Поэтому в разрядной сетке компьютеров хранятся нормализованные числа с плавающей точкой.
Ø Если в процессе вычислений получаются ненормализованные числа, то они автоматически нормализуются. Нормализация чисел осуществляется путем сдвига мантиссы с соответствующим изменением порядка.
ПРИМЕР. Дано двоичное ненормализованное число (N = 0,00101 × 10‑110). Для его нормализации необходимо мантиссу сдвинуть влево на два разряда, а порядок уменьшить на две единицы. В нормализованном виде число примет вид:
N = 0,101 × 10‑1000.
Ø Форма представления чисел с фиксированной точкой нашла широкое применение. Это связано с тем, что представление чисел в такой форме позволяет упростить схемы машины и обеспечить высокое быстродействие.
Ø К недостаткам представления чисел с плавающей точкой относятся увеличение времени выполнения арифметических операций по сравнению с вычислениями в естественной форме, усложнение аппаратуры арифметического устройства в связи с необходимостью выполнения операций над порядками и мантиссами чисел, а также введением схем нормализации.
|
|
|
Ø Компьютеры, в которых могут быть использованы та и другая формы представления чисел, позволяют учесть особенности решаемой задачи и повысить скорость вычислений.
|
|
|
