Выпуск 1 - Российский государственный профессионально ...

а в двоичном она выглядит так:10110000–11111101????????Шаг 1. Вычитаем вычитаемое из 11111111, чтобыполучить его обратный код.Пульт управления сумматором выглядел примернотак:+101– 111111111111110100000010Шаг 2. Прибавляем обратный код к уменьшаемому.+ 101100000000001010110010Теперь из результата нужно вычесть 11111111.Когда вычитаемое было меньше уменьшаемого,эта задача решалась добавлением 1 и вычитанием100000000. Теперь сделать это без заимствованияне удастся, поэтому мы вычитаем полученный результатиз 11111111:– 111111111011001001001101Как и ранее, это действие эквивалентно инвертированию.В ответе получилось 77, но мы помним,что в действительности это –77.Теперь у нас есть все необходимые познания длямодернизации сумматора из предыдущей публикации,чтобы он выполнял не только сложение, но ивычитание. Чтобы не слишком усложнять задачу,наша новая суммирующая и вычитающая машинабудет выполнять вычитание, только когда вычитаемоеменьше уменьшаемого.Вспомним, что основой суммирующей машиныбыл 8-битовый сумматор, собранный из логическихвентилей:СОВыходдля переносаВход для числа А А 7…А 08-битовый сумматорS 7…S 0Выход для суммыВход для числа BB 7…B 0СlВходдля переносаРис. 1Как вы помните, входы с А 7по А 0и с В 7по В 0соединялисьс переключателями, задававшими два 8-битовыхслагаемых. Вход для переноса соединялся сземлей. Выходы с S 7по S 0соединялись с восемьюлампочками, отображавшими результат сложения.Поскольку результатом сложения могла быть 9-битоваявеличина, выход для переноса соединялся сдевятой лампочкой.0Рис. 2На рис. 2 переключатели установлены в положения,соответствующие сложению чисел 183 (10110111) и22 (00010110). Результат сложения, о чем свидетельствуютлампочки, равен 205 (11001101).Вид пульта управления для сложения или вычитаниядвух 8-битовых чисел слегка иной. На немпоявился дополнительный переключатель, с помощьюкоторого можно задать действие — вычитаниеили сложение (см. рис. 3).10Вычитание10СложениеПереполнениеИсчезновениеРис. 3Если этот переключатель разомкнут, производитсясложение, если замкнут — вычитание. Крометого, теперь для отображения результата используютсятолько правые 8 лампочек. Девятая лампочкаподписана “Переполнение/Исчезновение”. Онасигнализирует, что вычисленное число не можетбыть представлено только 8 лампочками. Это происходит,если сумма больше 255 (переполнениеразрядов) или если разность оказалась отрицательной(исчезновение разрядов).Основным новшеством в нашем сумматоре станетсхема, которая вычисляет дополнение 8-разрядногочисла до единицы. Как вы помните, этоэквивалентно инвертированию битов, так что длявычисления дополнения 8-разрядного числа до единицыможно использовать просто 8 инверторов:ВходыВыходыРис. 4Но эта схема всегда инвертирует биты, поступающиена ее входы, в нашей машине для сложения и57январь 2012 / ИНФорматика