Знакомство с принципом работы сопроцессора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский Государственный Технический Университет имени

М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова)

Отчет по лабораторной работе №1

«Знакомство с принципом работы сопроцессора»

по курсу: «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»

Выполнил:

студент группы Б02-021-1 Ахкямов Т. М

Проверил:

к.т.н., доцент Чухланцев Е.С.

Ижевск 2015

Техническое задание

В данной лабораторной работе необходимо выполнить перевод чисел в различные системы счисления, а также математические действия над этими числами.

· 7776₁₀ = х₄;

· 1421₆ = х₁₀;

· 1011110000111010₂ = х₁₀;

· 1011110000111010₂ = х₁₆;

· 101100,100011₂ = х₁₀;

· 1011101110000000₂ + 1Е3СА₁₆ = x₁;

· x₁ + FACD₁₆ = x₂;

· x₂ - EADB₁₆ = x₃;

· x₃ * 2 = x₄.

Введение

Сопроцессор- важный функциональный модуль, дополняющий и разгружающий центральный процессор персонального компьютера или другой электронно- вычислительной машины и выполняющий, как правило, узкоспециализированные действия.

В данной лабораторной работе мы ознакомимся с работой математического сопроцессора. Было предложено задание, в ходе которого мы выполним его работу, а именно, выполнение математических действий, таких как сложение, вычитание, умножение, а также перевод из одной системы счисления в другую. Фактически, при выполнении задания мы выполняем роль сопроцессора. Этот вид задания был рассмотрен нами для того, чтобы мы лучше понимали суть работы оборудования, на котором работаем.

математический сопроцессор число счисление

1. Краткие теоретические сведения

Сопроцессор- специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль. Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор [1] .

Математический сопроцессор - сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля.

Модуль операций с плавающей запятой (или с плавающей точкой)- это часть процессора для выполнения широкого спектра математических операций над вещественными числами.

В начале эволюции IBM-совместимых компьютеров вычисления над вещественными числами брал на себя математический сопроцессор, конструктивно выполненный отдельно от центрального процессора. Однако уже в 486-м процессоре Intel применила встроенный модуль вычислений с плавающей точкой, значительно увеличив при этом скорость работы процессора с вещественными числами. Впоследствии на встроенный Floating-Point Unit (FPU) - модуль вычислений с плавающей точкой- перешли и другие производители процессоров для персональных компьютеров[2].

С практической точки зрения, производительность системы, касающейся подготовки текстов и ведения базы данных - функций, не требующих сложных математических расчётов, не может быть улучшена математическим сопроцессором. Сопроцессор и главный микропроцессор могут работать на разных тактовых частотах (от собственных тактовых генераторов)[4].

Преимущества, которые получаются от установки математического сопроцессора, зависят от того, какие задачи решаются на вашем компьютере. Согласно Intel сопроцессор может уменьшить время выполнения математических операций, таких, как умножение, деление и возведение в степень на 80% и более. Скорость выполнения простых операций, таких, как сложение и вычитание, может быть совсем не уменьшена[5].

Для перевода чисел из одной системы счисления в другую мы будем использовать следующие алгоритмы [3]:

· перевод целого числа из десятичной системы счисления. За неимением формулы, даётся определением: для перевода целого десятичного числа в систему счисления с основанием необходимо разделить с остатком ("нацело") на , записанное в той же десятичной системе. Затем неполное частное , полученное от такого деления, нужно снова разделить с остатком на , и т.д., пока последнее полученное неполное частное не станет равным нулю. Представлением числа в новой системе счисления будет последовательность остатков деления, изображенных одной -ичной цифрой и записанных в порядке, обратном порядку их получения;

· перевод в десятичную систему счисления из другой позиционной согласно формуле

(1),

где - основание системы счисления, - порядковый номер цифры в числе, справа налево, цифры в дробной части имеют отрицательные порядковые номера, - цифра с порядковым номером ;

· перевод из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную упрощается путём подстановки значений таблицы 1.

Таблица 1- Перевод чисел из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную

2. Вычислительный эксперимент

· 7776₁₀ = х₅

Пользуемся первым алгоритмом:

Рис.1 - Перевод из десятичной системы счисления в пятеричную

Ответ и остатки, согласно алгоритму, записываем в обратном порядке:

7776₁₀ = 222101₅;

· 1421₆ = x₁₀

Пользуемся формулой (1):

1421₆ = 6³*1+6²*4+6*2+1=216+144+12+1=373₁₀;

· 1011110000111010₂ = х₁₀

Пользуемся формулой (1):

1011110000111010₂ = 2¹⁵+2¹³⁺2¹²+2¹¹+2¹⁰+2⁵+2⁴+2³= 32768+8192+4096+2048+1024+32+16+8=48184₁₀;

· 1011110000111010₂ = х₁₆

Пользуемся таблицей 1:

1011110000111010₂ = BC3A₁₆

· 101100,100011₂=x₁₀

Пользуемся формулой (1):

101100,100011₂=2⁵+2³+2²+2^-1+2^-5+2^-6=44+0,5+0,03125+0,015625=44,546875₁₀;

· 1011101110000000₂+1E3CA₁₆=x_1\

Пользуемся таблицей 1:

1011101110000000₂+1E3CA₁₆=BB80₁₆+1E3CA₁₆=29F4A₁₆

· 29F4A₁₆+FACD₁₆=x₂

29F4A₁₆+FACD₁₆=39A17₁₆;

· 39A17₁₆-EABD₁₆=x₃

39A17₁₆-EABD₁₆=2AF49₁₆;

· 2AF49₁₆ *2=55E92_16.

Заключение

В результате выполнения данной работы были приобретены знания по работе сопроцессора. А также получен опыт по переводу чисел из одной системы счисления в другую и проведения математических операций над этими числами. Таким образом, мы стали опытнее и образованнее, иными словами профессиональнее в данной сфере.

Список литературы

1. Советов Б.Я., Информационные технологии: Учеб. для вузов/Б.Я.Советов, В.В. Цехановский. - 5-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2009. - 263 с.

2. Олифер И.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2008. - 958 с.

3. Гашков С.Б., Системы счисления и их применение. - М.: 2004. - 52 с.

4. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК -- 17-е изд. -- М.: Вильямс, 2007. -- С. 59--241.

5. Автономов B.C. Процессоры / М.: Вита-Пресс, 2010. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru