4. Форматы команд.

Форматом команды называется заранее обговоренная структура полей в её кодах, позволяющая ЭВМ распознавать составные части кода.

Главным элементом кода команды является код операции (КОП), что определяет, какие действия будут выполнены по данной команде. Под него выделяется N старших разрядов формата. В остальных разрядах размещаются А₁ и А₂ v адреса операндов. А₃ - адрес результата.

По функциональному назначению в системе команд ЭВМ различают следующие группы:

	команды передачи данных (обмен входами между регистрами процессора, процессора и оперативной памятью, процессора и периферийными установками).
	Команды обработки данных (команды сложения, умножения, сдвига, сравнения-).
	Команды передачи управления (команды безусловного и условного перехода, обеспечивает принудительное изменение порядка выполнения команд в программе.).
	Команды дополнительные (типа RESET, TEST,-).

5. Форматы операндов, способы представления данных.

Машинные команды оперируют данными, которые в этом случае принято называть операндами. К наиболее общим (базовым) типам операндов можно отнести: адреса, числа, символы и логические данные. Помимо них ВМ обеспечивает об­работку и более сложных информационных единиц: графических изображений, аудио-, видео- и анимационной информации. Такая информация является производной от базовых типов данных и хранится в виде файлов на внешних запоминающих устройствах. Для каждого типа данных в ВМ предусмотрены опреде­ленные форматы.

Формы с плавающей и фиксированной точкой

Существует 2 способа предcтавления чисел: с плавающей и фиксированной точкой.

Представление числа в форме с фиксированной точкой.

Общий вид представления числа с фиксированной точкой:

Зн

2-1

...

2-n

 

Зн

2-1

...

2-15

< 2 байта, 16 разрядов >

Зн

2-1

...

2-31

< 4 байта, 32 разрядa >

В общем случае фиксированная точка (естественная форма представления чисел) характеризуется значениемm (m = соnst). В этом случае для всех чисел, с которыми оперирует машина, положение точки постоянно. Можно увидеть, что при m = 0 все числа, с которыми оперирует машина, меньше 1 и представлены в виде правильных дробей.

В формате с фиксированной точкой разрядная сетка имеет n + 1 разряд:

+x_max+ = 0.111...1 - 2ⁿ

+x_min+ = 0.000...1 * 2ⁿ

0 T +x+ T 1 - 2ⁿ

При использовании чисел с фиксированной точкой может возникнуть переполнение.

Представление чисел в форме с плавающей точкой.

Такое представление числа соответствует нормальной форме записи:

¦ (x₁p^-1 + x₂p^-2 + ... + x_np^-n)

Здесь p^-n - мантисса, p^m - порядок.

Пример:

133,21 = 10²*1.3321, 10²- порядок, 1.3321- мантисса. 1332.1 = 10³*1.3321 0.13321 = 10^-1*1.3321

При использовании формата с плавающей точкой пользуются понятием нормализованного представления чисел.

Нормализованным числом называется число, мантисса которого удовлетворяет следующим неравенствам:

Пример:

0,00121 = 10^-2*0.121 0.0010 = 2^-2*0.101 101.10 = 2³ *0.10110

Зн.п

2ln-2

...

20

Зн.m

2-1

2lm

	<       Код порядка       >		<    Код мантиссы     >
<     Длина поля порядка          >		<     Длина поля мантиссы     >

Kn - код порядка Km - код мантиссы ln - длина поля порядка lm - длина поля мантиссы

Знак '-' кодируется единицей, знак '+' - нулем.

Диапазон представления чисел (максимальное число) зависит от того, как велики поля порядка и мантиссы.

Пример:

2⁵*0.110101

0

101

0

110101

Основной операцией в ЭВМ является операция сложения. При вычислении суммы в ЭВМ возможны 2 случая: либо слагаемые имеют разные знаки, либо одинаковые.

Алгоритмы получения суммы 2-х чисел с общими знаками:

1-й алгоритм

1. Сложить два числа

2. Сумме присвоить знак одного из слагаемых

2-й алгоритм

1. Сравнить знаки слагаемых. Если они одинаковы, то выполнить сложение по 1-му алгоритму.

2. Сложить слагаемые по абсолютной величине, если знаки слагаемых разные.

3. Если необходимо, переставить числа местами, чтобы вычитать из большего меньшее.

4. Произвести вычитание.

5. Результату присвоить знак большего слагаемого.

S = A + (-B)