Arytmometr Wielokrotnej Precyzji
Arytmometr wielokrotnej precyzji zwiększa zakres operacji wykonywanych hardware'owo przez minikomputer o następujące działania:
- dodawanie i odejmowanie liczb długich - rozkazy AD i SD
- mnożenie i dzielenie stałoprzecinkowe - rozkazy MW i DW
- normalizację, dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie liczb zmiennoprzecinkowych - rozkazy NRF, AF, SF, MF, DF
Działania na liczbach stałoprzecinkowych
Liczba stałoprzecinkowa traktowana jest jako liczba w notacji uzupełnieniowej do dwóch.
Dodawanie i odejmowanie liczb długich
Każdy z argumentów oraz wynik zajmują 32 bity, czyli dwa słowa maszyny. Pierwszy argument pobierany jest z rejestrów uniwersalnych jednostki centralnej R1 i R2, drugi z dwóch kolejnych komórek pamięci. Adres pierwszej komórki pamięci określony jest argumentem efektywnym rozkazu. Wyniki działań przesyłane są do R1 i R2. Rozkazy ustawiają wskaźniki Z, M, V, C w rejestrze R0 stanyu programu:
- Wskaźnik Z zapalany jest w przypadku otrzymania w wyniku zera
- Wskaźnik M zapalany jest w przypadku otrzymania w wyniku liczby ujemnej
- Wskaźnik V zapalany jest w przypadku przekroczenia w wyniku zakresu liczb
- Wskaźnik C ustawiany jest zgodnie z przeniesieniem z zerowej pozycji sumatora
Mnożenie liczb stałoprzecinkowych
Każdy z czynników zajmuje jedno słowo, iloczyn zaś dwa słowa maszyny. Mnożna odczytywana jest z pamięci, mnożnik z rejestru R2. Wynik zapisywany jest do R1 i R2. Rozkaz ustawia wskaźniki Z, M, V na podstawie wartości iloczynu, analogicznie jak w przypadku dodawania i odejmowania. Wskaźnik C pozostaje bez zmiany.
Dzielenie liczb stałoprzecinkowych
Dzielna zapisana jest w rejestrach R1 i R2, zajmuje dwa słowa maszyny. Dzielnik długości jednego słowa zajmuje jedno słowo w pamięci; iloraz i reszta zapisywane są odpowiednio w rejestrach R2 i R1. Znak reszty zgodny jest ze znakiem dzielnej. Rozkaz dzielenia ustawia wskaźniki Z i M. Wskaźniki V i C pozostają bez zmiany. W przypadku otrzymania ilorazu nadmiarowego oraz próby dzielenia przez zero zgłaszane są przerwania. W obu wypadkach rejestry dzielnej (R1 i R2) oraz wskaźniki Z, M, C, V pozostają bez zmiany.
Działania na liczbach zmiennoprzecinkowych
Liczba zmiennoprzecinkowa zajmuje trzy słowa maszyny. Mantysa m zajmuje pierwszych czterdzieści bitów i traktowana jest jako liczba zaprzecinkowa w notacji uzupełnień do dwóch. Argumenty czterech podstawowych operacji arytmetycznych oraz wyniki wszystkich operacji są liczbami znormalizowanymi, tzn. ½<m<1 lub -1<m<-½. Cecha zajmuje ostatnie osiem bitów liczby i traktowana jest jako liczba całkowita w notacji uzupełnień do dwóch. Wszystkie bity mantysy i cechy zerowej snormalizowanej liczby zmiennoprzecinkowej są zerami.
Poza normalizacją rozkazy zmiennoprzecinkowe są dwuargumentowe. Argument pierwszy zajmuje rejestry uniwersalne jednostki centralnej R1, R2 i R3, argument drugi - trzy kolejne komórki pamięci. Rozkaz normalizacji ma jeden argument, umieszczony w rejestrach R1, R2 i R3. Wyniki wszystkich rozkazów zmiennoprzecinkowych wpisywane są do rejestrów R1, R2 i R3. Na podstawie wartości wyniku ustawiane są wskaźniki Z, M i C. Wskaźnik Z zapalany jest, gdy wynik równa się zeru. Rejestry R1, R2 i R3 są wówczas zerowane. Wskaźnik M kest zapalany, gdy wynik jest liczbą ujemną. Wskaźnik C przechowuje bit chroniony wyniku. Przy normalizacji jest on zawsze zerem. Wskaźnik V pozostaje bez zmiany.
Gdy któryś z argumentów jest liczbą nieznormalizowaną lub zachodzi próba dzielenia przez zero, to niezależnie od wartości drugiego argumentu zgłaszane jest przerwanie (wyjątek stanowi zero nieznormalizowane). Rejestry R1, R2 i R3 oraz wskaźniki Z, M, C pozostają wówczas bez zmiany. W przypadku otrzymania w wyniku podmiaru lub nadmiaru cechy zgłaszane są odpowiednie przerwania, co nie blokujue zapisu wyniku do rejestrów R1, R2 i R3 oraz ustawienia wskaźników Z, M, C.