АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1 (Методичка по макету 1804), страница 5
Описание файла
Файл "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1" внутри архива находится в папке "Методичка по макету 1804". Документ из архива "Методичка по макету 1804", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электронные вычислительные машины (эвм)" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "эксплуатация эвм" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1"
Текст 5 страницы из документа "АрхЭВМ_Лаб.Раб 2007_Часть1"
Вывести n и С1 на экран дисплея.
-
ЦУУ должно обрабатывать трехадресные команды с прямой адресацией операндов;
| КОП | R | S1 | S2 | S3 |
Все команды должны быть длиной по четыре байта, даже если отдельные поля не используются.
-
ЦУУ должно включать:
-
общую часть: регистр общего назначения, аккумулятор, буферный регистр, арифметико-логическое устройство, схему инкремента-декремента, регистр команд, регистр адреса и управляющий автомат;
-
изменяемую часть (в соответствии с заданием):
-
а) программный счетчик – должен размещаться в РОН (используем для него, например, РОН[1]);
б) индекс необходимо размещать в автономном регистре индекса;
в) адрес возврата из подпрограммы – надо разместить в оперативной памяти (для этого можно использовать одно из слов страницы F, например, нулевое слово, ОП [F.0]).
-
Разработать алгоритм программы решения задач (см. рис.4). Предусмотреть ввод параметра n и вывод на дисплей результатов (n и С1).
-
Разработать систему машинных команд, необходимую и достаточную для решения задачи 16. Команды должны быть трехадресными с прямой адресацией. В соответствии с алгоритмом выбрать следующую систему команд (табл. 6). Каждой команде присвоить мнемокод, облегчающий ее понимание, и двоичный четырехразрядный код операции. Неиспользуемые поля команды заполнить нулями. Система команд содержит восемь команд. Для каждой команды разработать микропрограмму. Список допустимых микроопераций приведен в табл. 2.
Рассмотрим перечень микропрограмм:
а) «Ввод» (Вв) – по этой команде байт данных в шестнадцатеричной системе счисления заносится с экрана дисплея в ячейку оперативной памяти по адресу, записанному в поле S3. Микропрограмма этой операции приведена на рис.5а;
б) «Переход с возвратом» (ПВ) – используется для обращения к подпрограмме. При этой команде запоминается адрес следующей команды основной программы в ячейке возврата, и управление передается по адресу, указанному в поле S1 команды ПВ. В соответствии с заданием адрес возврата должен храниться в оперативной памяти. Для этой цели удобно использовать страницу памяти F. Для формирования адреса любого слова в странице можно использовать микрооперацию В:= F.R, где F – константа (IIII), а R – содержимое поля R команды ПВ. Так, если в качестве ячейки возврата выбрана ячейка оперативной памяти с адресом F0, то в поле R команды должен быть записан нуль.
Для перехода к подпрограмме необходимо в программный счетчик, расположенный в РОН [1], записать содержимое поля S1 команды ПВ (адрес перехода). Микропрограмма приведена на рисунке 5б. Здесь для формирования адреса ячейки памяти, в которую надо записать адрес возврата, используется микрооперация В:=F.R.
Система команд
Таблица 6
| Формат команд | Мнемокод | КОП | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| КОП --- S1 --- --- | УИ | 0001 | «Установка индекса» ОП [S1] РИ |
| КОП R S1 --- --- | ПВ | 0010 | «Переход с возвратом» (переход к подпрограмме) РC ОП[F.R] ОП[S1] PC |
| КОП --- S1 S2 S3 | СЛ | 0011 | «Сложение с модификацией» ОП[S1+i]+ОП[S2+i] ОП[S3+i], i:=i-1 |
| КОП --- S1 --- --- | ПУ | 0100 | «Переход условный по ненулевому индексу» S1, если i0, PC: = PC+4, если i=0 |
| КОП R --- --- --- | ПБК | 0101 | «Переход безусловный по косвенному индексу» ОП[F.R] PC |
| КОП --- --- --- --- | Стоп | 0110 | «Останов» «Стоп» Дисплей |
| КОП --- --- --- S3 | Вв | 0111 | «Ввод байта» Дисплей ОП[S3] |
| КОП --- S1 --- --- | Выв | 0000 | «Вывод байта» ОП[S1] Дисплей |
а в
«ВВОД»
УИ
ПВ
б 
A:=S1
PA:=A
СТОП
A:=ОП[PA]
з
Дисплей:=A
стоп
ж
B:=РИ
«вывод» 
B:=B
B:=F.R
1
PA:=B
A:=S1
0
A:=ОП[PA]
POH[1]:=A
POH[1]:=A
г д е
Сл ПУ ПБК
Рис. 5 Микропрограмма машинных операций
Эта микрооперация задает четыре старших двоичных разряда адреса шестнадцатеричной константой F(1111), а четыре младших разряда адреса берет из поля R команды ПВ. В нашем случае в поле R должен быть нуль, когда сформируется требуемый адрес;
в) «Установка индекса» (УИ) – используется при работе с массивами, а также при организации циклов. По этой команде значение индекса переписывается из ячейки памяти, адрес которой указан в поле S1, в индексный регистр (рис. 5в);
г) «Сложение с модификацией» (Сл) – команда выполняет операции Сi=Ai+Bi, причем операнды и результат хранятся в памяти. В полях S1, S2 и S3 команды Сл записаны начальные адреса соответствующих массивов А, В и С. Адреса элементов массивов определяются как сумма начального адреса массива и содержимого индексного регистра. При каждом выполнении команды содержимое индексного регистра уменьшается на единицу. В задаче и в машинной программе индексы массивов меняются от единицы до n, а в микропрограмме они должны меняться от нуля до (n-1), чтобы начальный адрес массива в теле команды соответствовал начальному элементу массива (рис. 5г). В микропрограмме используется микрооперация РОН[2]:=А. Она получается из микрооперации РОН [Т]:=РОН [Т]*А, где Т=2 (см. табл. 7) операции пересылки y – (см. табл. 1). Выбор Т=2 и операции пересылки А в РОН [2] выполняются с помощью управляющих сигналов y8, y11, y13,y15. Регистр РОН [2] используется для временного хранения первого операнда.
Примечание. В АЛУ выполняются микрооперации типа W:=X*Y, где X - первый операнд, Y - второй операнд, звездочка - арифметическая операция.
В нашем случае первым операндом будет РОН [Т], а вторым аккумулятор;
д) «Переход условный» (ПУ) – команда анализирует содержимое индексного регистра. Если оно равно нулю, то осуществляется переход к следующей команде, а если не равно, то выполняется переход к команде, адрес которой указан в поле S1 команды ПУ (рис. 5д). В микропрограмме необходимо проанализировать значение индекса на нуль, но признак нуля Z(как и все остальные признаки N, C, P) вырабатываются только в АЛУ, поэтому необходимо значение индекса пропустить через АЛУ. Для этого используется две микрооперации, В:=РИ и В:=В.
Выбор регистра общего назначения
Таблица 7
| Управляющие сигналы | Адрес РОН [Т] | |||||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F | |
| y7 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| y8 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| y9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| y10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Примечание. Формирование адреса следующей команды происходит вне микропрограммы операции;
е) «Переход безусловный» (ПБК) – команда реализует безусловный переход по косвенному адресу, т.е. по адресу, который хранится в ячейке возврата в оперативной памяти. В качестве ячейки возврата можно использовать любое слова страницы F (адреса от F0 до FF). Номер слова в странице F указывают в поле R команды ПБК (рис. 5е).
