Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лабораторная работа № 1. Архитектура ЭВМ и система команд


Архитектура ЭВМ.

Лабораторные работы.

 

Введение.

Для выполнения лабораторных работ будет использована программная модель ЭВМ, которая была разработана Жмакиным А.П.[1]. Эта модель позволяет реализовать доступ к различным элементам ЭВМ. На рис.1 представлено главное окно этой программы.

 
 

рис.1

 

Окно Процессор обеспечивает доступ ко всем регистрам и флагам процессора.

Программно-доступные регистры и флаги:

  • Acc – аккумулятор;
  • PC – счетчик адреса текущей команды;
  • SP – указатель стека;
  • RB – регистр базового адреса;
  • RA – регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации;
  • IR – входной регистр;
  • OR – выходной регистр;
  • I - флаг разрешения прерываний.

Системные регистры и флаги:

  • DR – регистр данных АЛУ, содержащий второй операнд;
  • MDR – регистр данных ОЗУ;
  • MAR – регистр адреса ОЗУ;
  • RDR – регистр данных блока РОН;
  • RAR – регистр адреса блока РОН;
  • CR – регистр команд, содержащий поля:
    • COP – код операции;
    • TA - тип адресации
    • ADR – адрес или непосредственный операнд.
  • Z – флаг нулевого значения Acc;
  • S – флаг отрицательного значения Acc;
  • OV – флаг переплнения

Кнопка R (Reset) устанавливает все регистры в начальное (нулевое) значение.

Окно Текст программы представляет собой окно текстового редактора, в котором можно редактировать тексты программ, загужать в него текстовые файлы и сохранять подготовленный текст в виде файла.

В этом окне присутствует кнопка Компилировать, которая запускает процедуру ассемблирования текста программы. При обнаружении синтаксических ошибок информация о них выводится в окно Сообщения.

Внимание! Откомпилированная программа размещается, начиная с адреса 000. Данные надо располагать в памяти так, чтобы они не пересекались с кодом программы.

 

Рис.2

Выполнение программы осуществляется нажатием на кнопку Пуск. На рис.2 представлены результаты выполнения программы сложения чисел 5 и 7, которые располагаются в ячейках памяти с адресами 070 и 071. Результат выполнения программы, число 12 записывается в ячейку ОП с адресом 072. Описание этой программы содержится в таблице 1.

Таблица1.

Адрес Команда Комментарий
rd 070 Загрузка в аккумулятор первого числа.
wr R1 Запись первого числа в регистр R1
rd 071 Загрузка в аккумулятор второго числа
add r1 Сложение чисел, результат в аккумуляторе
wr 072 Запись результата в ОЗУ
hlt Стоп

 

Таблица 2. Система команд.

№п/п Мнемокод Название
NOP Пустая операция
IN Ввод
OUT Вывод
RET Возврат из подпрограммы
HLT Стоп
JMP Безусловный переход
JZ Переход, если 0.
JNZ Переход, если не 0
JS Переход, если отрицательно
JNS Переход, если положительно
JO Переход, если переполнение
JNO Переход, если нет переполнения
CALL Вызов п/п
RD Чтение (в аккумулятор)
WR Запись (из аккумулятора)
ADD Сложение
SUB Вычитание
MUL Умножение
DIV Деление
ADI Сложение с данными
SBI Вычитание с данными
MULI Умножение с данными
DIVI Деление с данными
MOV Пересылка R1← R2

 

Таблица 3. Типы адресации

Обозначение Код Тип адресации Пример
  Прямая (регистровая) ADD 23 (ADD R3)
# Непосредственная ADD #33
@ Косвенная ADD @33
@R Косвенно - регистровая ADD @R3

 

Задание 1.

Ввести в окно Текст программы, программу, представленную в таблице 1. Выполнить ее, проанализировать полученные результаты.

 

Лабораторная работа № 1. Архитектура ЭВМ и система команд

 

Задание

1. Ознакомиться с архитектурой ЭВМ.

2. Записать в ОЗУ "программу", состоящую из пяти команд — варианты задания выбрать из табл. 1. Команды разместить в последовательных ячейках памяти.

3. При необходимости установить начальное значение в устройство ввода IR.

4. Определить те программно-доступные объекты ЭВМ, которые будут изменяться при выполнении этих команд.

5. Выполнить в режиме Шаг введенную последовательность команд, фиксируя изменения значений объектов, определенных в п. 4, в таблице (см. форму табл. 10).

6. Если в программе образуется цикл, необходимо просмотреть не более двух повторений каждой команды, входящей в тело цикла.

 

 

Таблица 1. Варианты задания 1

 

IR Команда 1 Команда 2 Команда 3 Команда 4 Команда 5
IN MUL #2 WR10 WR @10 JNS 001
Х RD #17 SUB #9 WR16 WR@16 JNS 001
IN ADD #16 WR8 WR@8 JS 001
Х RD #2 MUL #6 WR 11 WR @11 JNZ 00
IN WR8 DIV #4 WR @8 JMP 002
Х RD #4 WR 11 RD @11 ADD #330 JS 000
IN WR9 RD @9 SUB#1 JS 001
Х RD 14 SUB #8 WR 8 WR @8 JNZ 001
IN ADD #12 WR 10 WR @10 JS 004
Х RD 4 ADD #15 WR 13 WR @13 JMP 001
IN SUB #308 WR11 WR @11 JMP 001
Х RD #988 ADD #19 WR9 WR @9 JNZ 001
IN WR11 ADD 11 WR @11 JMP 002
Х RD #5 MUL #9 WR10 WR @10 JNZ 001

 


Архитектура ЭВМ.

Лабораторные работы.

 

Введение.

Для выполнения лабораторных работ будет использована программная модель ЭВМ, которая была разработана Жмакиным А.П.[1]. Эта модель позволяет реализовать доступ к различным элементам ЭВМ. На рис.1 представлено главное окно этой программы.

 
 

рис.1

 

Окно Процессор обеспечивает доступ ко всем регистрам и флагам процессора.

Программно-доступные регистры и флаги:

  • Acc – аккумулятор;
  • PC – счетчик адреса текущей команды;
  • SP – указатель стека;
  • RB – регистр базового адреса;
  • RA – регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации;
  • IR – входной регистр;
  • OR – выходной регистр;
  • I - флаг разрешения прерываний.

Системные регистры и флаги:

  • DR – регистр данных АЛУ, содержащий второй операнд;
  • MDR – регистр данных ОЗУ;
  • MAR – регистр адреса ОЗУ;
  • RDR – регистр данных блока РОН;
  • RAR – регистр адреса блока РОН;
  • CR – регистр команд, содержащий поля:
    • COP – код операции;
    • TA - тип адресации
    • ADR – адрес или непосредственный операнд.
  • Z – флаг нулевого значения Acc;
  • S – флаг отрицательного значения Acc;
  • OV – флаг переплнения

Кнопка R (Reset) устанавливает все регистры в начальное (нулевое) значение.

Окно Текст программы представляет собой окно текстового редактора, в котором можно редактировать тексты программ, загужать в него текстовые файлы и сохранять подготовленный текст в виде файла.

В этом окне присутствует кнопка Компилировать, которая запускает процедуру ассемблирования текста программы. При обнаружении синтаксических ошибок информация о них выводится в окно Сообщения.

Внимание! Откомпилированная программа размещается, начиная с адреса 000. Данные надо располагать в памяти так, чтобы они не пересекались с кодом программы.

 

Рис.2

Выполнение программы осуществляется нажатием на кнопку Пуск. На рис.2 представлены результаты выполнения программы сложения чисел 5 и 7, которые располагаются в ячейках памяти с адресами 070 и 071. Результат выполнения программы, число 12 записывается в ячейку ОП с адресом 072. Описание этой программы содержится в таблице 1.

Таблица1.

Адрес Команда Комментарий
rd 070 Загрузка в аккумулятор первого числа.
wr R1 Запись первого числа в регистр R1
rd 071 Загрузка в аккумулятор второго числа
add r1 Сложение чисел, результат в аккумуляторе
wr 072 Запись результата в ОЗУ
hlt Стоп

 

Таблица 2. Система команд.

№п/п Мнемокод Название
NOP Пустая операция
IN Ввод
OUT Вывод
RET Возврат из подпрограммы
HLT Стоп
JMP Безусловный переход
JZ Переход, если 0.
JNZ Переход, если не 0
JS Переход, если отрицательно
JNS Переход, если положительно
JO Переход, если переполнение
JNO Переход, если нет переполнения
CALL Вызов п/п
RD Чтение (в аккумулятор)
WR Запись (из аккумулятора)
ADD Сложение
SUB Вычитание
MUL Умножение
DIV Деление
ADI Сложение с данными
SBI Вычитание с данными
MULI Умножение с данными
DIVI Деление с данными
MOV Пересылка R1← R2

 

Таблица 3. Типы адресации

Обозначение Код Тип адресации Пример
  Прямая (регистровая) ADD 23 (ADD R3)
# Непосредственная ADD #33
@ Косвенная ADD @33
@R Косвенно - регистровая ADD @R3

 

Задание 1.

Ввести в окно Текст программы, программу, представленную в таблице 1. Выполнить ее, проанализировать полученные результаты.

 

Лабораторная работа № 1. Архитектура ЭВМ и система команд

 

Задание

1. Ознакомиться с архитектурой ЭВМ.

2. Записать в ОЗУ "программу", состоящую из пяти команд — варианты задания выбрать из табл. 1. Команды разместить в последовательных ячейках памяти.

3. При необходимости установить начальное значение в устройство ввода IR.

4. Определить те программно-доступные объекты ЭВМ, которые будут изменяться при выполнении этих команд.

5. Выполнить в режиме Шаг введенную последовательность команд, фиксируя изменения значений объектов, определенных в п. 4, в таблице (см. форму табл. 10).

6. Если в программе образуется цикл, необходимо просмотреть не более двух повторений каждой команды, входящей в тело цикла.

 

 

Таблица 1. Варианты задания 1

 

IR Команда 1 Команда 2 Команда 3 Команда 4 Команда 5
IN MUL #2 WR10 WR @10 JNS 001
Х RD #17 SUB #9 WR16 WR@16 JNS 001
IN ADD #16 WR8 WR@8 JS 001
Х RD #2 MUL #6 WR 11 WR @11 JNZ 00
IN WR8 DIV #4 WR @8 JMP 002
Х RD #4 WR 11 RD @11 ADD #330 JS 000
IN WR9 RD @9 SUB#1 JS 001
Х RD 14 SUB #8 WR 8 WR @8 JNZ 001
IN ADD #12 WR 10 WR @10 JS 004
Х RD 4 ADD #15 WR 13 WR @13 JMP 001
IN SUB #308 WR11 WR @11 JMP 001
Х RD #988 ADD #19 WR9 WR @9 JNZ 001
IN WR11 ADD 11 WR @11 JMP 002
Х RD #5 MUL #9 WR10 WR @10 JNZ 001

 




Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.