Лабораторная работа 3 ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИЗ УСТРОЙСТВ. СТРУКТУРА АЛУ ДЛЯ УМНЛЖЕНИЯ ЧИСЕЛ С ФИКСИРОВАННОЙ ЗАПЯТОЙ Ц е л ь р а б о т ы: Изучение принципов построения и функционирования АЛУ для умножения чисел с фиксированной запятой. В в е д е н и е
    В ЭВМ операция умножения чисел с фиксированной запятой с помощью соответствующих алгоритмов сводится к операциям сложения и сдвига. Для выпонения умножения АЛУ должно содержать регистры множимого, множителя и схемы формирования суммы частичных произведений - так называемый сумматор частичных произведений, в котором путем соответствующей организации передач производится поседовательное суммирование частичных произведений.
    Операция умножения состоит из n-1 [(n-1) - число цифровых разрядов множителя] циклов. В каждом цикле анализируется очередная цифра множителя и если это "1", то к сумме частичных произведений прибавляется множимое, в противном сучае прибавления не происходит. Цикл завершается сдвигом множимого относительно суммы частичных произведений ,либо сдвигом суммы частичных произведений относительно неподвижного множимого.
    В зависимости от способа формирования суммы частичных произведений различают четыре основных метода выполнения умножения с соответствующими структурами АЛУ.
    1.Умножение, начиная с младших разрядов множителя, со сдвигом суммы частичных произведений вправо при неподвижном множимом.
    2.Умножение, начиная с младших разрядов множителя, при сдвиге множимого влево и неподвижной сумме частичных произведений.
    3.Умножение, начиная со старших разрядов множителя, при сдвиге суммы частичных произведений влево и неподвижном множимом.
    4.Умноженине, начиная со старших разрядов множителя, при сдвиге вправо множимого и неподвижной сумме частичных произведений.
    В лабораторной работе изучается наиболее распространенный метод умножения целых чисел, начиная с младших разрядов, со сдвигом суммы частичных произведений вправо. (рис.2) А л г о р и т м умножения чисел, представленных в прямом коде, начиная с младших разрядов, со сдвигом суммы частичных произведений вправо. 1.Берутся модули от сомножителей. 2.Исходное значение суммы частичных произведений принимается равным 0. 3.Если анализируемая цифра множителя равна 1, то к сумме частичных произведений прибавляется множимое; если эта цифра равна 0, прибавление не производится. 4.Производится сдвиг суммы частичных произведений вправо на один разряд. 5.Пункты 3 и 4 последовательно выполняются для всех цифровых разрядов множителя, начиная с младшего. 6.Произведению присваивается знак плюс, если знаки сомножителей одинаковы, в противном случае - знак минус.
    Особенностью умножения целых чисел является то, что результат перемножения двух n-разрядных слов представляется словом двойной длины, при этом число цифровых разрядов двойного слова 2n-1 на единицу больше числа 2n-2 цифровых разрядов, произведения двух n-1 разрядных чисел. В связи с этим после получения результата в формате двойного слова необходимо дополнительно сдвинуть его цифровые разряды на один разряд вправо, чтобы правильно расположить произведение в разрядной сетке.
    В структуру АЛУ для умножения n-разрядных целых чисел входят (рис.2): входной регистр множимого Pr1, регистры множителя Pr2 и Pr2',на которых с помощью косой передачи вправо Pr2':=n(1)Pr2 и передачи Pr2:=Pr2' выполняется сдвиг множителя вправо; сумматор Cm для преобразования суммы частичных произведений; входной и выходной регистры суммы частичных произведений; входной и выходной регистры сумматора PrA, PrB, PrCm соответственно, в которых хранятся текущие значения и образуется новое значение суммы, счетчик циклов СчЦ. ............