Арифметикалық амалдарды (қосу, алу және көбейту) ЭЕМ көмегімен орындау.

Арифметикалық амалдарды (қосу, алу және көбейту) ЭЕМ көмегімен орындау


Мақсаты мен тапсырмалары

Бұл тақырыптың мақсаты – студенттерге арифметикалық амалдарды ЭЕМ көмегімен орындаудың негізгі принциптерін түсіндіру, сонымен қатар қосу, алу және көбейту амалдарын сандық жүйелерде жүзеге асыру тәсілдерін меңгерту. Тапсырмалар:
- ЭЕМ-да қосу, алу және көбейту амалдарының орындалу тәсілдерін түсіну;
- Сандық схемотехникада арифметикалық амалдардың қалай жүзеге асатынын меңгеру;
- Арифметикалық операциялар орындалатын схемаларды қарастыру және талдау.

Кіріспе

ЭЕМ көмегімен арифметикалық амалдарды орындау сандық жүйелердің негізінде жүзеге асады. Қосу, алу, және көбейту сияқты қарапайым амалдарды компьютерлер логикалық элементтердің көмегімен орындайды. Әрбір амалдың орындалуы сандық есептеу техникасында арнайы арифметикалық схемалар арқылы іске асады. Сандық жүйелерде бұл амалдар екілік жүйеде орындалады, өйткені компьютер тек 0 және 1 мәндеріндегі сигналдарды қабылдайды.

Қосу операциясы

Қосу операциясы — ең негізгі арифметикалық амалдардың бірі. ЭЕМ-да қосу операциясын орындау үшін қосынды схемасы қолданылады, және ол 'сумматор' деп аталады. Қарапайым сумматор екілік сандарды қосуға арналған құрылғы болып табылады. Сумматордың екі түрі бар:
- Жартылай сумматор (Half Adder) — екі бірразрядты екілік санды қосу үшін қолданылады;
- Толық сумматор (Full Adder) — үш бірразрядты екілік санды қосуға мүмкіндік береді.

Алу операциясы

Алу операциясы ЭЕМ-да көбінесе қосу арқылы орындалады. Екілік жүйеде алу үшін санның екілік толықтауышын қолдану тәсілі пайдаланылады. Бұл тәсілде, алынып тасталатын санның екілік толықтауышы табылып, қосу операциясы арқылы орындалады. Екілік толықтауышта бастапқы санның барлық разрядтары кері мәнге (0 → 1, 1 → 0) ауыстырылып, оған 1 қосылады. Нәтижесінде алу амалы тиімді түрде қосу арқылы жүзеге асырылады.

Көбейту операциясы

Көбейту операциясы — ЭЕМ үшін күрделірек амалдардың бірі. Бұл операция қайталап қосу әдісіне негізделген, себебі кез келген санды көбейту бірнеше рет қосу арқылы жүзеге асырылады. ЭЕМ көбейту үшін көбейту схемаларын қолданады, олар логикалық элементтер мен қосу құрылғыларынан құралады. Әрбір бит үшін қосу арқылы жүзеге асатын бұл әдіс көбейту процесін сандық түрде бейнелейді.

Қолдану аясы

Арифметикалық амалдарды ЭЕМ көмегімен орындау сандық есептеу техникасында кең қолданылады. Бұл амалдар:
- Сандық және аналогтық деректерді өңдеуде;
- Процессорларда арифметикалық есептеулер жүргізуде;
- Микроконтроллерлерде және микропроцессорларда әртүрлі операцияларды орындауда маңызды рөл атқарады.

Қорытынды

Арифметикалық амалдарды орындау ЭЕМ жұмысының негізі болып табылады. Бұл операциялар сандық жүйелердің негізгі бөлігін құрайды және компьютердің есептеу мүмкіндіктерін кеңейтеді. Сумматорлар, толықтауыш арқылы алу, және қайталап қосу әдісімен көбейту сияқты амалдар сандық схемотехникада кеңінен қолданылады. Осы амалдарды орындау арқылы ЭЕМ кез келген күрделі есептерді шешуге қабілетті болады.