Основы алгоритмизации и вычислений: Учебно-практическое пособие, страница 31

Общий алгоритм работы подобных устройств достаточно прост. С устройства ввода данных по шине ввода в устройство обработки данных поступает какая либо команда и соответствующие ей данные, далее в ПЗУ устройством обработки производиться поиск алгоритма, или метода соответствующего этой команде, а данные загружаются в ОЗУ, если требуемый алгоритм существует, то процессором производиться пошаговое выполнение выбранного алгоритма, с данным, находящимися в ОЗУ, после чего, устройство обработки данных выдает информацию на устройство вывода по шине вывода.

Теперь разберемся с более детальным алгоритмом работы того же вычислительного устройства. Начнем с памяти, которая представляет собой массив чисел, каждое из которых занимает один байт, и соответственно имеет свой адрес, номер относительно начала этого массива. Этот массив представляет собой адресное пространство устройства вычислительной техники. Все данные, используемые для выполнения какого либо алгоритма расположены в этом массиве, и естественно имеют свой адрес и размер занимаемый в памяти. В современных устройствах вычислительной существует несколько основных типов данных, приведенных в таблице 16.

Таблица 16.

Основные типы данных используемых устройствами вычислительной техники.

            Таким образом, в зависимости от типа записанного числа, в адресном пространстве устройства вычислительной техники определяется размер данных. Формат записи всех типов данных идентичен. Несмотря на размеры занимаемые данными, вся информация в устройствах вычислительной техники храниться в двоичной системе счисления.

Как было сказано выше один байт равен восьми битам, однако восьми битовое число, записанное в память устройства вычислительной техники, может иметь различные диапазоны реальных значений. Существует три основных вида представления информации в устройствах вычислительной техники:

1. Положительное, то есть диапазон его значения от 0 до (2ⁿ)-1, где n - количество занимаемых бит, на примере однобайтового числа, это от 0 до 255.
2. Отрицательное, то есть диапазон его значения от -(2ⁿ)-1 до 1, где n - количество занимаемых бит, на примере однобайтового числа, это от -255 до 0.
3. Неопределенное, которое может быть и положительным и отрицательным, диапазон его значения от -(2^n-1)-1 до +(2^n-1)-1, где n - количество занимаемых бит, на примере однобайтового числа, это от -127 до 127. При таком представлении данных в памяти устройства седьмой бит используется как знаковый, если он равен единице, то число отрицательной, а если 0, то положительное.

Более детальное представление битовой информации в устройствах вычислительной техники на примере однобайтового числа приведено на рисунке 29.