При сложении чисел А1 и А2 наблюдается отрицательное переполнение, признакотсутствие единицы переноса в знаковый разряд и наличие единицы переноса из знакового разряда. Полученная сумма отрицательна и записана в обратном (дополнительном) коде.
Применительно к ЭВМ семейства Intel фирмы IBM и для выполнения нижеизложенного перечня индивидуальных заданий следует вышеизложенный материал дополнить следующим разделом.
2.3Логические основы работы ЭВМ.
ВЭВМ информация подвергается не только арифметической, но и логической обработке. Основу работы логических схем и устройств ЭВМ составляет специальный математический аппарат, называемый алгеброй логики или булевой алгеброй. При этом под высказыванием понимается любое утверждение, о котором можно сказать, что истинно или ложно. В логике высказываний интересуются не содержанием высказываний, а только их истинностью или ложностью; никакие другие признаки высказываний в алгебре логики не рассматриваются. Одно и то же высказывание не может быть одновременно истинным и ложным или не истинным и не ложным.
Если высказывание истинно, то считают, что его значение равно 1; если высказывание ложно, то считают, что его значение равно 0. Таким образом, значение высказываний можно рассматривать как переменную величину, принимающую только два дискретных значения: 0 и 1. Это приводит к полному соответствию между логическими высказываниями в математической логике и двоичными цифрами в
двоичной системе счисления, что позволяет описывать работу логических схем ЭВМ, проводить их анализ и синтез с помощью математического аппарата алгебры логики.
Всякое устройство ЭВМ, выполняющее арифметические или логические операции, можно рассматривать как функциональный преобразователь, входными переменными (аргументами) которого являются исходные двоичные числа, а выходной функцией от них – новое двоичное число, образованное в результате выполнения данной операции. При этом как входные переменные, так и выходные функции могут принимать лишь одно из двух возможных значений: 0 или 1.
Вкаждом конкретном случае количество входных переменных бывает различным. В простейшем случае это одна переменная х, принимающая значение 0 или 1. В общем случае таких переменных может быть n,
т.е. х1, х2, ….. хn. Так как каждая переменная хi при этом равна 0 или 1, то и для переменных образуется множество разнообразных сочетаний или наборов входных переменных.
Валгебре логики доказано, что и для переменных количество различных выборов равно 2n. Так, для данной переменной х, существует только два набора: 0 или 1, т.к. 2=2.
Для двух переменных x1 и x2 - четыре различных набора, т.к. 22 4 .
В данном учебном пособии остановимся на 2-х входных переменных.
Для данных 2-х переменных остановимся на 4-х логических функциях (операциях):
1. Дизъюнкция (логическое сложение, или операция
ИЛИ)- обозначается символом V: |
|
0V0=0 |
XV0=X |
0V1=1 |
XV1=1 |
1V0=1 |
XVX=X |
1V1=1 |
XVX=1 |
2. Конъюнкция (логическое умножение, или операция
И)- обозначается символом ^ : |
|
0 ^ 0 = 0 |
X ^ 0 = 0 |
0 ^ 1 = 0 |
X ^ 1 = X |
1 ^ 0 = 0 |
X ^ X = X |
1 ^ 1 = 1 |
X ^ X = 0 |
3. Неравнозначность (исключающие ИЛИобозначается
символом |
) : |
|
|
0 |
0=0 |
X |
0=0 |
0 |
1=1 |
X |
1=X |
1 |
0=1 |
X |
X=X |
1 |
1=0 |
X |
X=0 |
4. Инверсия (отрицание, операция НЕ)- обозначается символом x :
x |
|
|
|
|
x |
|
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
Следует отметить, что операция отрицания может быть применено не только к одной переменной, но и к операциям И, ИЛИ и исключающее ИЛИ в целом.
3.ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ
ИПРОГРАМИРОВАНИЯ
3.1Основные этапы подготовки и решения инженерных задач на ЭВМ.
ЭВМ обычно применяют либо для решения отдельных задач (принадлежащих некоторому классу), либо для решения комплекса взаимосвязанных задач различных классов.
При решении на ЭВМ некоторой задачи (класса задач) работа распадается на следующие этапы:
1)математическая формулировка задачи (написание систем уравнений, формул и других математических выражений);
2)разработка методики еѐ решения;
3)разработка алгоритма еѐ решения;
4)программирование;
5)отладка программы на машине;
6)решение задачи на ЭВМ.
Впоследний комплекс работ входит ещѐ и дополнительные работы, связанные:
а) с программированием задач в АСУ ТП, АСУ П, АСУ; б) с программированием задач оптимального (наилучшего какому-либо по критерию) конструирования различных объектов (космические корабли, самолѐты, подводные и надводные корабли и т.д.);
в) с программированием задач по расчѐту или выбору наилучших траекторий ракет и самолѐтов, орбит спутников и т.д.
Структура программного обеспечения.
С точки зрения пользователя термин ЭВМ означает систему состоящую не только из технического обеспечения, т.е процессора, основной памяти, каналов, устройств ввода-вывода и внешних ЗУ, но и из некоторого комплекса программ, называемого
программным обеспечением (ТО и ПОпоставляется заводом изготовителем). Вместо ПО иногда употребляется термин - математическое обеспечение. Без последнего комплекса (ПО) ЭВМ была бы совершенно бесполезно.
Ядром ПО является операционная система, содержащая системы программирования –
неизменная часть ПО. Изменяемые части ПО – это отдельные прикладные программы, в которых нуждаются пользователи ЭВМ.
3.2 Структурная схема алгоритма .
Исходным понятием при программировании является понятие алгоритма.
Алгоритмом называется формальное описание последовательности элементарных операций, которую необходимо выполнить над исходными данными и над информацией, возникающей в ходе выполнения этих операций, для того, чтобы прийти к конечной информации, являющейся результатом переработки исходных данных.
Текст алгоритма, реализованный (составленный) средствами какого-либо машинного (алгоритмического) языка, называется программой, а процесс создания такого текста - программированием. С точки зрения ЭВМ: программа-последовательность команд, расположенных в порядке их выполнения.