Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 1 z 3

Laboratorium 3

Biblioteka Shift +Rotate

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z instrukcjami programu TIA Portal, które operują na

bitach. Za pomocą funkcji Shift + Rotate można przesuwać, obracać bity w dowolnym kierunku i o

dowolną wartość. Są to podstawowe operacje służące między innymi do mnożenia dwóch liczb,

obliczania sum kontrolnych CRC.

2. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie jest podzielone na dwa etapy. W pierwszej części są opisane wszystkie elementy

biblioteki Shift Rotate. W drugim etapie są przedstawione przykładowe układy wykorzystujące dane

funkcje.

2.1. Instrukcje z biblioteki Shift Rotate

Wszystkie elementy biblioteki Shift Rotate są przedstawione na rysunku 1

.

Shift right – przesuwanie danych w prawo
Shift left – przesuwanie danych w lewo
Rotate right – rotacja danych w prawo
Rotate left – rotacja danych w lewo

Rysunek 1 Elementy biblioteki Shift + Rotate

Funkcje przesuwania (Shift left, Shift right) służą do przesuwania bitów danych o zadaną

liczbę. Wszystkie dane, które wychodzą poza zakres typu danej zostają kasowane. W przesuwaniu w

prawo nowe bity, które są wprowadzane mają wartość taką samą jak bit znaku liczby. Przy

przesuwaniu w lewo liczby dochodzą od strony najmłodszego bitu dodatkowe zera. Przykładowe

przesunięcia liczby dodatniej są przedstawione na rysunku 2, oraz dla liczby ujemnej - rysunek 3. W

sytuacji, gdy liczba przesunięć bitów wychodzi poza zakres danego typu dana zostaje wyzerowana.

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 2 z 3

Laboratorium 3

Biblioteka Shift +Rotate

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

Rysunek 2 Przesunięcie liczby 1234 o 2 miejsca w prawo

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

Rysunek 3 Przesunięcie liczby -1234 o 2 miejsca w prawo

Rotacje danych (Rotate left, Rotate right) działają bardzo podobnie do funkcji przesuwania. W

rotacji dane, które wychodzą poza zakres typu zostają przepisane z najmłodszego bitu do najstarszego

(w przypadku rotacji w prawo) lub przepisaniu z najstarszego bitu do najmłodszego (w przypadku

rotacji w lewo). Przykładowe rotacje liczby dodatniej są przedstawione na rysunku 4, oraz dla liczby

ujemnej - rysunek 5. W przypadku, gdy liczba przesunięć bitów wychodzi poza zakres danego typu

dana zostaje obrócona o wartość modulo danego typu zmiennej.

Uwaga!

Liczby ujemne są zapisywane z wykorzystaniem uzupełnienia do dwóch. Zapis ten polega na

przepisaniu od prawej strony wszystkich bitów do logicznej 1 włącznie. Następne bity są negowane.

Do konwersji reprezentacji systemu liczbowego zmiennych warto wykorzystać Watch Table,

w którym mamy możliwość zmiany typu na bieżąco.

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

Rysunek 4 Rotacja liczby 1234 o 2 miejsca w prawo

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 3 z 3

Laboratorium 3

Biblioteka Shift +Rotate

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

Rysunek 5 Rotacja liczby -1234 o 2 miejsca w prawo

Zadanie 1

Należy zapoznać się z wszystkimi elementami Shift Rotate w pomocy programu TIA Portal

(nazwa funkcji >> przycisk „F1”). Na czym polega różnica pomiędzy przesunięciem, a rotacją?

Zadanie 2

Należy sprawdzić, czy wartości z rysunków 2-5 zostały prawidłowo wyliczone. Zapisz wyniki

w postaci dziesiętnej.

Zadanie 3

Należy wykonać następujące operacje na liczbie odpowiadającej numerowi albumu studenta:

a) przesunięcie w prawo liczby o 2 znaki,

b) rotacja w lewo liczby o 3 znaki,

c) przesunięcie w lewo liczby o 4 znaki,

d) rotacja w prawo liczby o 6 znaków.

Wynik zapisz w postaci dziesiętnej i szesnastkowej. Następnie należy napisać w postaci dwójkowej

wyniki poszczególnych etapów zadania wraz z prezentacją zmienionych wartości.

Zadanie 4

Należy zrealizować tożsame zadania z punktu poprzedniego „Zadanie 3” jednak jako liczbę

wykorzystać swój ujemny numer albumu.