Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок в машинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК

 

Санкт-Петербургский государственный  технологический институт

(Технический университет)

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

"Санкт-Петербургский  государственный технологический  институт

(технический университет)"

_____________________________________________________________________

Кафедра систем автоматизированного  проектирования и управления

 

Направление подготовки: 230100 – Информатика и вычислительная техника

Уровень подготовки: бакалавр техники и технологии

Учебная дисциплина: Организация  ЭВМ и систем

Курс: 3

Группа: 9983(б)

 

 

 

Пояснительная записка к  курсовому проекту на тему:

 

 

 

«Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок в машинных кодах  микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора  на ПК»

 

 

 

 

Вариант № 12

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентка                                 ______________                         Маслов В.Д.

 

Руководитель                          ______________                         Гиляров В.Н.

 

Рекомендуемая оценка           ______________

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012 

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по дисциплине

«Организация ЭВМ и систем»

студенту  Маслов Вадим Дмитриевич группы № 9983б

Форма обучения:  заочная

Факультет  Информатики и управления

Кафедра Систем автоматизированного проектирования и управления

Направление подготовки: 230100 – Информатика и вычислительная техника

Уровень подготовки: бакалавр техники и технологии

Тема Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок в машинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК

Исходные данные к работе

1. Лекции  по дисциплине «Организация ЭВМ и систем».

2. Микро-ЭВМ  СМ-1800 и ее эмулятор на ПК: Методические  указания. - СПб.: СПбГТИ(ТУ),2006. - 21с.

3. Стандартное  программное обеспечение. Монитор:  Методические указания. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006.-23с.

4. Микро-ЭВМ  СМ-1800. Архитектура, программирование, применение/ А.В. Гиглавный, Н.Д.  Кобанов, Н.Л. Прохоров, А.Н. Шкамарда. – М.: Финансы и статистика, 1984.

5.  Цилькер  Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ  и систем: Учебник для вузов.  – СПб.: Питер, 2004. -668 с.

Перечень подлежащих разработке вопросов, документов

1. Обзор литературы  с целью углубленного изучения  раздела по индивидуальному заданию.

2. Составление  рефератной части проекта с  использованием оригинальных чисел  из индивидуального задания.

3. Разработка  алгоритма решения задачи.

4. Распределение  памяти (назначение регистров и  ячеек памяти).

5. Написание  ассемблерного текста программной  реализации алгоритма.

6. «Ручная»  трансляция ассемблера в машинный код по таблицам.

7. Отладка  программы на эмуляторе.

8. Получение  и фиксация результатов на тестовых значениях из Задания.

Перечень графического материала

1. Алгоритм (блок-схема)  программы преобразования форматов.

2. Блок-схема  отдельных процедур (программ), если  таковые имеются.

Виды и объём  работы, выполняемой с использованием ЭВМ и САПР

1. Разработка  программного продукта в среде  эмулятора микро-ЭВМ СМ-1800.

2. Оформление  пояснительной записки с помощью  Micrasoft Word, Micrasoft Visio.

 

Дата выдачи задания:                       Дата представления работы к защите:

Руководитель

курсового проектирования         ________________                    (подпись, дата)                     (инициалы, фамилия)

Задание принял

к выполнению                 ________                                              (подпись, дата)                      (инициалы, фамилия)

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ  №12

 

 

К Курсовому проекту «Организация ЭВМ и систем»

 

 

1. Подготовить для аналитической части рефератный материал на тему:

 

 

Двоичная, восьмеричная и  шестнадцатеричная системы счисления. Правила переводов десятичных чисел  в них и обратно. Форматы хранения чисел с плавающей точкой. Числа  для примеров в Обзоре взять из второго пункта настоящего Задания.

 

 

 

2. Задача для разработки алгоритма и программной реализации на Эмуляторе микро-ЭВМ СМ-1800

 

 

Пользуясь программой монитором, занести в память ЭВМ, начиная  с адреса , следующий массив констант:

 

 

5000	32
5001	ЕО
5002	0С
5003	84

 

 

Будем рассматривать эти  четыре байта как число в формате  с плавающей точкой (1+8+23). (Старший  байт числа записан в старшем  адресе!) Восьмиразрядный порядок  имеет смещение . Двоичная двадцатитрехразрядная мантисса не содержит старшей единицы, получаемой в результате нормализации.

 

Составить программу, формирующую  следующие четыре числа:

1. «знак числа» в ячейке (однобайтное целое число «+» - 00 и «-» - 01),
2. «знак порядка» в ячейке (однобайтное целое число «+» - 00 и «-» - 01),

3. Модуль порядка в ячейке (однобайтное целое число)
4. Мантисса как трехбайтное целое число в ячейках ().

Старший байт записывается в старшем адресе!

 

Программу располагать в  памяти с ячейки .

 

 

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6

1.1 Двоичная система счисления 6

1.2 Правила перевода десятичных чисел в двоичную систему счисления и обратно. 6

1.3 Восьмеричная система счисления 7

1.4 Правила перевода десятичных чисел в восьмеричную систему счисления и обратно. 7

1.5 Шестнадцатеричная  система счисления 8

1.5 Правила перевода десятичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления и обратно. 8

1.7 Форматы  хранения чисел с плавающей  точкой. 9

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА 11

2.1 Блок-схема алгоритма 11

2.2 Распределение памяти листинг программа 12

2.3 Результата тестирования программы 15

3. ОПИСАНИЕ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 16

ВЫВОДЫ 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Системы счисления

Система счисления — это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).

Существуют системы позиционные и непозиционные. В непозиционных системах счисления вес цифры не зависит от позиции, которую она занимает в числе. Так, например, в римской системе счисления в числе XXXII (тридцать два) вес цифры X в любой позиции равен просто десяти. В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее позиции в последовательности цифр, изображающих число. Любая позиционная система характеризуется своим основанием.

Основание позиционной системы  счисления — это количество различных знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе. За основание можно принять любое натуральное число — два, три, четыре, шестнадцать и т. д. Следовательно, возможно бесконечное множество позиционных систем.

 

Десятичная система  счисления

Эта система пришла в Европу из Индии, где она появилась  не позднее VI века н. э. В этой системе 10 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, но информацию несет не только цифра, но и место, на котором цифра стоит (то есть ее позиция). В десятичной системе счисления особую роль играют число 10 и его степени; 10, 100, 1000 и т. д. Крайняя правая цифра числа показывает число единиц, вторая справа — число десятков, следующая — число сотен и т. д. Причина наибольшей распространенности десятичной системы счисления состоит в том, что первым счетным аппаратом человека являлись его руки. Число пальцев и стало отправным пунктом для системы счета.

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.  Двоичная система счисления

В этой системе всего  две цифры — 0 и 1. Особую роль здесь  играет число 2 и его степени: 2, 4, 8 и т. д. Крайняя правая цифра числа  показывает число единиц, следующая  цифра — число двоек, следующая  — число четверок и т. д. Двоичная система счисления позволяет  закодировать любое натуральное  число — представить его в  виде последовательности нулей и  единиц. В двоичном виде можно представлять не только числа, но и любую другую информацию: тексты, картинки, фильмы и  аудиозаписи. Инженеров двоичное кодирование  привлекает тем, что легко реализуется  технически.

2.  Правила перевода десятичных чисел в двоичную систему счисления и обратно.

Для перевода десятичного  числа в двоичную систему его  необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется  остаток, меньший или равный 1. Число  в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Например:

 

32	2
32	16	2
0	16	8	2
	0	8	4	2
		0	4	2	2
			0	2	1
				0
					1

Для перевода двоичного числа  в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей  степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

При переводе удобно пользоваться таблицей степеней двойки:

Таблица 1. Степени числа 2

n (степень)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	1	2	4	8	16	32	64	128	256	512	1024

Пример . Число перевести в десятичную систему счисления.

3.  Восьмеричная система счисления

 

В этой системе счисления 8 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Цифра 1, указанная  в самом младшем разряде, означает — как и в десятичном числе  — просто единицу. Та же цифра 1 в следующем разряде означает 8, в следующем 64 и т. д. Число 100 (восьмеричное) есть не что иное, как 64 (десятичное). Чтобы перевести в двоичную систему, например, число 611 (восьмеричное), надо заменить каждую цифру эквивалентной ей двоичной триадой (тройкой цифр). Легко догадаться, что для перевода многозначного двоичного числа в восьмеричную систему нужно разбить его на триады справа налево и заменить каждую триаду соответствующей восьмеричной цифрой.

4.  Правила перевода десятичных чисел в восьмеричную систему счисления и обратно.

Для перевода десятичного  числа в восьмеричную систему  его необходимо последовательно  делить на 8 до тех пор, пока не останется  остаток, меньший или равный 7. Число  в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Пример. Число  перевести в восьмеричную систему счисления.

              

Для перевода восьмеричного  числа в десятичное необходимо его  записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей  степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

При переводе удобно пользоваться таблицей степеней восьмерки:

Таблица 2. Степени числа 8

n (степень)	0	1	2	3	4	5	6
	1	8	64	512	4096	32768	262144

Пример: Число перевести в десятичную систему счисления.

1.5 Шестнадцатеричная система счисления

Запись числа  в восьмеричной системе счисления  достаточно компактна, но еще компактнее она получается в шестнадцатеричной  системе. В качестве первых 10 из 16 шестнадцатеричных  цифр взяты привычные цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, а вот в качестве остальных 6 цифр используют первые буквы латинского алфавита: А, В, С, D, Е, F. Цифра 1, записанная в самом младшем разряде, означает просто единицу. Та же цифра 1 в следующем  разряде — 16 (десятичное), в следующем  — 256 (десятичное) и т. д. Цифра F, указанная  в самом младшем разряде, означает 15 (десятичное). Перевод из шестнадцатеричной  системы в двоичную и обратно  производится аналогично тому, как  это делается для восьмеричной системы.