Назад в библиотеку

РЕАЛИЗАЦИЯ ПОШАГОВОГО ОНЛАЙН-УМНОЖИТЕЛЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Автор:С.Н. Омельянченко, Р.В. Мальчева

Донецкий национальный технический университет, г.Донецк, кафедра компьютерной инженерии

Аннотация

Омельянченко С.Н., Мальчева Р.В. Реализация пошагового онлайнумножителя двоичных чисел. Реализация пошагового онлайн умножителя двоичных чисел в разных форматах, разными способами на основе методических материалов учебного курса архитектуры компьютера.

Ключевые слова: алгоритмы умножения, онлайн умножитель, PHP, javascript, учебный курс архитектуры компьютера.

Постановка проблемы. С изучением архитектуры компьютеров многие сталкиваются с проблемой досконального понимания работы алгоритмов умножения и неверного изучения, а в дальнейшем, допущения ошибок при выполнении задачи умножения и проектирования различных схем, один из процессов который основан на умножении двоичных чисел в различных форматах. При разных схемах удобны различные алгоритмы умножения, потому понимание и правильное выполнение очень важно. Возможным решением является подробное наглядное объяснения с возможностью быстрой проверки, что облегчит задачу изучения.

Цель статьи – разработка сайта со встроенным онлайн-умножителем, отражающим все пошаговые действия каждого из алгоритмов.

Анализ существующих решений

При анализе сервисов умножения чисел в машинном коде [1] можно столкнуться с тем, что не совсем наглядно или же не до конца понятно как правильно работает алгоритм. Теоретическая часть присутствует, а практической нет, или же практическая часть не до конца понятна. Наглядный пример имеет некоторые недостатки, что легко устраняются перефразировкой картины пошагового алгоритма умножения. Так же возможность выбора формата или же способа умножения отсутствует.

Описание задачи реализации алгоритмов умножения двоичных чисел

Суть задачи заключается в том, что существует различные форматы представления чисел в машинном формате [2]:

Рисунок 1 – Пример онлайн умножителя чисел в машинном коде

Разные алгоритмы умножения:

На основании этого реализация пошагового онлайн-умножителя должна состоять из двух частей. Программный код перевода из 10го формата чисел в двоичный, затем в один из форматов необходимого кода. А вторая часть состоит из реализации алгоритмов умножения с демонстрацией пошагового умножения чисел в нужных форматах.

Реализация пошагового онлайн умножителя

Реализация пошагового онлайн умножителя основана на создании webстранички на языке разметки HTML[3], подключения функций обработки за счет java-script и осуществление алгоритмических функций на языке PHP[4].

PHP это скриптовый язык общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков, применяющихся для создания динамических веб-сайтов. На PHP проще всего работать с числами, «переменными», массивами и осуществлять такие вещи как сдвиги, разделение и склеивание строк, переводы данных из одного в другие форматы за счет строенных функций языка, что облегчает реализацию заданной задачи.

Рисунок 2 – Операционные схемы устройств для умножения чисел:

а) первый способ; б) второй способ; в) третий способ; г) четвертый способ

Ниже приведен фрагмент кода простейшего преобразования числа в машинный код.

Рисунок 3 – Пример кода простейшего преобразования числа в машинный код

Так же реализация использования базы данных при внедрения в веб-сайт регистрационной формы, а значит использование одной из самых удобных и эффективных систем управления базами данных MySQL.

Проблемы реализации и пути их решения

Основной проблемой реализации веб-сайта с пошаговым онлайн умножителем двоичных чисел в различных форматах разными способами умножения является то, что необходимо достаточно подробно и наглядно показать варианты умножения в двоичном коде. Важно преподнести информацию достаточно понятно, чтобы изучение стало более продуктивным, приятным и эффективным.

Возможным вариантом решения проблемы может являться поиск некоторых деталей, что помогают облегчить изучение алгоритмов умножения за счет большого количества совершенно простых задач. При разбиении большой сложной задачи на более маленькие реализация и понимание обычно проходит гораздо проще и продуктивнее. Следует отметить, что облегчение задачи позволяет качественнее изучать предмет, а значит и дальнейшая работа студента будет более продуктивной.

Моя дальнейшая работа будет посвящена реализации в первую очередь самого онлайн умножителя, а так же подробного описания алгоритмов умножения для более качественного изучения материала.

Выводы.

В ходе работы было выполнено изучение алгоритмов умножения двоичных чисел в разных форматах и различными способами, а так же изучение языков разметки веб-странички, скриптовых языков и их возможности работы с серверами. Воссоздание алгоритмов умножения на бумаге для точной реализации их в практической части дипломной работы.

Список литературы

  1. Умножение двоичных чисел [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://math.semestr.ru/inf/multiplication.php. – Заглавие с экрана.
  2. Мальчева Р.В. Разработка виртуальной лаборатории для изучения и моделирования архитектур процессорных элементов / Р.В. Мальчева, О.А. Авксентьева // Программная инженерия: методы и технологии разработки информационно- вычислительных систем (ПИИВС-2016): сборник научных трудов I научно-практической конференции. 16-17 ноября 2016 г. –Донецк, ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет», 2016. –С. 102-108. https://inecon.org/nauchnaya-zhizn/konferenczii/16-17-noyabrya-2016-g-xxiv-kondratevskie-chteniya-lcoczialno-ekonomicheskie-problemy-sovremennosti-poiski-mezhdiscziplinarnyx-reshenijr.html
  3. Учебник HTML [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://htmlbook.ru/
  4. Учебник РНР [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.php-book.ru/. – Заглавие с экрана.
  5. Open Server [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ospanel.io/. – Заглавие с экрана.
  6. Майнинг и как он работает: матчасть [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://habr.com/ru/post/204008/. – Заглавие с экрана.