Курсовая с практикой на тему Разработка программно-аппаратного устройства быстрого деления 4-байтовых целых чисел

Содержание:

1.Деление
четырех байтовых чисел. 4

1.1 Виды чисел  4

1.2
Формы представления чисел в машинах  6 1.3
Деление двоичных чисел  9 1.4
Устройства управления  12

2
РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА   15 2.1.
Составление блок-схемы и графа. 15 2.2.
Кодирование состояний и таблица переходов. 18 2.3. Выбор и реализация
микроконтроллера. 20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ   26

Введение:

Потребность в
вычислениях возникла у людей на самых ранних стадиях развития человеческого
общества. С самого начала для облегчения счета люди использовали различные приспособления.
Многие из них были весьма интересными по принципу действия, но все они
обязательно требовали, чтобы в процессе вычислений активно участвовал
человек-оператор. Качественно новый этап развития вычислительной техники
наступил с изобретением и созданием электронных вычислительных машин, которые
работают автоматически, без участия человека, в соответствии с заранее заданной
программой. В настоящее время во всех сферах деятельности используются
различные вычислительные машины, которые могут выполнять разнообразные
математические операции. Самыми простыми операциями, выполняемыми ЭВМ, являются
сложение, вычитание деление и умножение чисел. ЭВМ все операции выполняет с
двоичными числами. Для возведения в степень целых чисел в двоичном коде
необходимо умножить число само на себя несколько раз.

Данный курсовой
проект рассматривает деление 4 байтовых целых чисел. Целью проекта является разработка алгоритма деление целых
4-байтовых чисел с фиксированной точной при помощи программы ассемблер.

Задачи курсового
проекта:

● Изучить виды чисел.

● Изучить формы
представления данных в ЭВМ

● Изучить алгоритм
деление чисел с фиксированной точкой

● Построить блок-схему
алгоритма

● Разработать
микропрограммное устройство управления

● Реализовать деление
числа в ассемблер.

Заключение:

Данный курсовой
проект помог приобрести простейшие навыки использования теоретических знаний
для разработки устройства деление целых чисел 4 байтовых, для составления
алгоритма работы устройства и проектирования принципиальной схемы,
обеспечивающей реализацию алгоритма.

В процессе
выполнения проекта были изучены виды чисел, формы представления данных в ЭВМ,
изучен алгоритм возведения в степень целых чисел. Также была построена
блок-схема алгоритма, по этой блок-схеме реализован код ассемблер. Разработано
микропрограммное устройство управления, на основе автомата Мура. Составлена
функциональная схема устройства.

Фрагмент текста работы:

1.Деление четырех байтовых
чисел.

1.1 Виды чисел

Число — абстракция, используемая для количественной
характеристики объектов. Числа возникли еще в первобытном обществе в связи с
потребностью людей считать предметы. С течением времени по мере развития науки
число превратилось в важнейшее математическое понятие.

Основные числовые множества: натуральные числа, целые
числа, рациональные числа, иррациональные числа, вещественные и комплексные
числа.

 Натуральные числа (N) —
числа, которые использует человек для счёта чего-либо. Подсчитаем количество
книг в библиотеке (одна книга, две книги, три книги). Натуральный ряд идёт с 1
(единицы) и выглядит так: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, …и т. д. Ноль не
входит в этот строй, поэтому не является натуральным. Мы не можем сосчитать то,
чего нет.

Особенности:

самое маленькое число в линии – это 1;

наибольшего – отсутствует, считать можно до бесконечности;

каждое следующее число увеличивается на 1.

Целые числа —
натуральные числа, им противоположные и нуль составляют множество целых чисел.
Оно обозначается буквой Z.

Рациональные числа (Q) —
все числа, которые могут быть представлены в виде обыкновенной дроби, называют
рациональными числами. Множество рациональных чисел обозначают буквой Q.

При делении любых двух целых чисел друг на друга (кроме
случая деления на 0) всегда получим в результате рациональное число. Для обыкновенных
дробей есть правила сложения, вычитания, умножения и деления, позволяющие
произвести соответствующую операцию с любыми двумя дробями и получить в
результате также рациональное число (дробь или целое).

Множество рациональных чисел – это первое из рассмотренных
нами множеств, в котором можно и складывать, и вычитать, и умножать, и делить
(кроме деления на 0), никогда не выходя за пределы этого множества (то есть,
всегда получая в результате рационально число). Свойства действий с
рациональными числами являются расширением свойств действий с
целыми числами.

Иррациональные числа − числа, которые представляются в виде
бесконечной непериодической десятичной дроби.

Действительные
(вещественные) числа — Рациональные и иррациональные числа
вместе называют действительными (или вещественными) числами. Множество всех
действительных чисел обозначают буквой R.

В действительных числах, в отличии от рациональных, мы
можем выразить расстояние между любыми двумя точками на прямой или на
плоскости.

Если нарисовать прямую и выбрать на ней две произвольные
точки или выбрать две произвольные точки на плоскости, то может так получиться,
что точное расстояние между этими точками невозможно выразить рациональным
числом. (Пример – гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами 1 и 1 по
теореме Пифагора будет равна корню из двух – то есть иррациональному числу.
Сюда же относится точная длина диагонали тетрадной клетки (длина диагонали
любого идеального квадрата с целыми сторонами).)

А в множестве действительных
чисел любые расстояния на прямой, в плоскости или в пространстве