Исходя из разностного уравнения, составим алгоритм работы цифровой вычислительной машины.
Рис.10. Алгоритм работы ЦВМ
В алгоритме управления используются операции вычитания чисел, сложения и умножения на вещественные коэффициенты а0, а1 и а2. Для реализации вычитания следует использовать операцию сложения чисел с использованием дополнительного кода. Умножение целого числа на вещественное можно реализовать следующим образом:
1. Производится беззнаковое умножение модуля числа на целую часть коэффициента.
2. Производится беззнаковое умножение модуля числа на дробную часть коэффициента.
3. Сложение целой части результата с дробной.
Схема алгоритма подпрограммы умножения представлена на рис. 11.
В микроконтроллере в процессе умножения восьмиразрядных чисел получается шестнадцатиразрядный результат. Поэтому возникает необходимость сложения шестнадцатиразрядных чисел. Сложение таких чисел можно выполнить следующим образом :
1) отрицательные числа представляются в дополнительном коде;
2) складываются младшие байты операндов с помощью команды сложения;
3) к старшему байту одного из операндов добавляется перенос от предыдущей операции;
4) к результату прибавляется значение старшего байта другого операнда.
Схема алгоритма основной программы формирования управляющего кода представлена на рис 12.
Рис. 11. Схема алгоритма подпрограммы умножения
Рис.12. Схема алгоритма основной программы
Текст программы
ldr #0, 060h ;A
ldr #1, 070h ;B
ldr #2, 080h ;C
ldr #3, 090h ;D
movl %A0, 01h ;целая часть коэффициента при х[n]
movl %A1, 05h ;дробная часть коэффициента при х[n]
movl %B0, 02h ;целая часть коэффициента при х[n-1]
movl %B1, 05h ;дробная часть коэффициента при х[n-1]
movl %C0, 01h ;целая часть коэффициента при х[n-2]
movl %C1, 01h ;дробная часть коэффициента при х[n-2]
movl %C4, 01h ;х[n-2]
movl %B4, 01h ;х[n-1]
movl %A4, 01h ;х[n]
movl %B6, 00h ;обнуление регистров
movl %B5, 00h
movl %B7, 00h
movl %C6, 00h
movl %C5, 00h
movl %C7, 00h
movl %D2, 01h ;маска
movl %D3, 07h ;счетчик цикла умножения
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем целую часть 1-го слагаемого
mov %C5, %A6 ;сохранение целой части 1-го слагаемого
mov %C6, %A7
mov %A0, %A1 ;пересылаем дробную часть 1-го слагаемого в А0
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем дробную часть 1-го слагаемого
mov %C7, %A7 ;сохраняем результат 1-го слагаемого
add %C6, %A6
mov %A0, %B0 ;пересылаем целую часть 2-го слагаемого в А0
mov %A1, %B1 ;пересылаем дробную часть 2-го слагаемого в А1
mov %A4, %B4 ;пересылаем 2-й множитель
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем целую часть 2-го слагаемого
mov %B5, %A6 ;сохранение целой части 2-го слагаемого
mov %B6, %A7
mov %A0, %A1 ;пересылаем дробную часть 2-го слагаемого в А0
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем дробную часть 2-го слагаемого
mov %B7, %A7 ;сохраняем результат 2-го слагаемого
add %B6, %A6
mov %A0, %C0 ;пересылаем целую часть 3-го слагаемого в А0
mov %A1, %C1 ;пересылаем дробную часть 3-го слагаемого в А1
mov %A4, %C4 ;пересылаем 3-й множитель
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем целую часть 3-го слагаемого
mov %C0, %A6 ;сохранение целой части 3-го слагаемого
mov %C1, %A7
mov %A0, %A1 ;пересылаем дробную часть 3-го слагаемого в А0
jsr reginitial ;переход к подпрограмме инициализации регистров
jsr multipl ;умножаем дробную часть 3-го слагаемого
add %A6, %C1 ;сохраняем результат 3-го слагаемого
mov %A5, %C0
;переводим 2-е слагаемое в дополнительный код
cmpl %b6, 00h
jz .+6
not %B7
not %B6
not %B5
addl %B6, 01h
jnc .+1
addl %B5, 01h
;складываем 1-е и 2-е слагаемое
add %C6, %b6
jnc .+1
addl %C5, 01h
add %C5, %b5
jnc .+1
addl %C4, 01h
;складываем результат и 3-е слагаемое
add %C6, %a6
jnc .+1
addl %C5, 01h
add %C5, %a5
jnc .+1
addl %C4, 01h
;переводим результат в прямой код
cmpl %C5, 00h
jz .+4
subl %C6, 01h
js .+1
subl %C5, 01h
not %C6
jmp end
;подпрограмма инициализации регистров
reginitial:
mov %A3, %A4 ;пересылаем множимое
mov %D0, %D3 ;пересылаем счетчик
movl %A6, 00h
movl %A7, 00h
movl %D5, 00h
rts ;возврат из подпрограммы
;подпрограмма умножения
multipl:
mov %D1, %A3 ;пересылаем множитель
and %D1, %D2 ;выделяем младший бит множителя
jeq .+10 ;переход если младший бит равен 0
add %A6, %D5
movl %D5, 00h
shl %A6 ;логический сдвиг влево второго байта результата
add %A7, %A0 ;если младший бит=1,то прибавляем к первому байту результата множимое
shl %A0 ;логический сдвиг влево множимого
jc .+2 ;переход если бит С равен 1
addl %A6, 00h ;прибаляем ко второму байту результата 0
jmp .+1 ;безусловный переход через одну команду
addl %D5, 01h ;прибаляем к регистру %D5 1
jmp .+1
shl %A0 ;логический сдвиг влево множимого
shr %A3 ;логический сдвиг вправо множителя
subl %D0, 01h ;уменьшаем значение счетчика
jnz multipl
rts ;возврат из подпрограммы
;конец программы
end:
nop
|
Главная
Каталог файлов
