1.2. Організація програмних циклів

Для організації циклу засобами навчального комп’ютера DeComp в одній з комірок пам’яті необхідно розмістити лічильник циклів. Лічильник циклів це число, яке може мати значення N (якесь число) або 0 (const = N або const = 0). Відповідно, уциклінеобхіднокожний раз лічильникзменшувати (абозбільшувати) на 1 і за допомогоюінструкціїумовного переходу перевіряти, чипотрібнозробити цикл ще раз.

Наприклад, у комірціпам’яті за адресою 10₁₀розміщенийлічильник - const= K = 15, у комірціпам’яті за адресою 11₁₀ – константа = 1 (const= 1), яка буде обслуговуватицейлічильник.Тодіпрограма обслуговування циклу:

LOOP 1: . . . – мітка (адреса) попередньоїчастинипрограми;

LOAD 10 - вибратизначення з комірки 10 і розміститийого у акумуляторі;

SUB 11 - іззначення, що є у акумуляторі, відняти 1;

JNZLOOP 1 – перехід на LOOP 1, якщо у результаті виконання попередньої

операції ознака Z ≠ 0, тобто вміст акумулятора не дорівнює 0,

інакше – перехід на наступну aдресу – LOOP 2.

LOOP 2 . . . .

Це є лічильник "на 0", тобто процедура LOOP 1 виконується K = 15 разів і кожний раз виконується перевірка числа таких виконань шляхом зменшення значення у лічильнику (комірка пам’яті – 10). Коли у лічильнику значення стане рівним 0, програма почне виконувати процедуру LOOP 2.

1.3. Особливості виконання операцій зсуву

- LSL, LSR - логічнізсуви (розряд, щовиходить за межі аккумулятора, потрапляє у ознаку

переносу С).

- ASL, ASR - арифметичнізсуви (не змінюється знак. У ознаку переносу розрядпотрапляє

не зістаршого, тобто - знакового розряду, а з попереднього - старшого розряду

числа).

- ROL, ROR - циклічнізсуви( розрядиобертаються, не потрапляючи у ознаку переносу С).

- RCL, RCR - циклічнізсуви через ознаку С (розрядиобертаються через ознаку переносу С).

Порядок виконанняроботи:

1. Вивчититеоретичнівідомостями до лабораторноїроботи № 3.

2. Дослідити употактовомурежиміінструкціїROL, RCL. JP - для непарнихномерівіз списку групи, ROR, RCR, JC - для парнихномерівіз списку групи. Виписати результати та значення прапорців ознак.

1. інструкціяROL­– циклічнийзсуввліво ( розрядиобертаються, не потрапляючи у ознаку переносу С). Код інструкції 1111 100xxxxxxxxx, де х – Довільна послідовність 0 чи 1 (на виконання інструкції значення бітів не впливають). Для початку виконання інструкції потрібно занести до акумулятора число (у нашому випадку число 1),надати нульового значення ЛАІ,а в 0-ву комірку занести код інструкції.

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ  РА	0000 0000 0000	вибір адреси 1-ої інструкції і занесення її до Регістра Адреси
2	РА  РД	1111 1000 0000 0000	вибір коду інструкції з РА і занесення його до Регістра Даних
3	РД  РІ	1111 1000 0000 0000	декодування інструкції у Регістрі Інструкцій
4	А>>А	0000 0000 0000 0010	Зсув числа вліво на один розряд
5	А  РО	0000 0000 0000 0010	встановлення прапорців регістру ознак
6	ЛАІ+1  ЛАІ	0000 0000 0001	підготувати адресу наступноїінструкції

2. інструкціяRCL – циклічнийзсуввліво ( розрядиобертаються, потрапляючи у ознаку переносу С). Код інструкції 1111 110xxxxxxxxxде х – Довільна послідовність 0 чи 1 (на виконання інструкції значення бітів не впливають). Для початку виконання інструкції потрібно занести до акумулятора число (у нашому випадку число 1),надати нульового значення ЛАІ,а в 0-ву комірку занести код інструкції.

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ  РА	0000 0000 0000	вибір адреси 1-ої інструкції і занесення її до Регістра Адреси
2	РА  РД	1111 1100 0000 0000	вибір коду інструкції з РА і занесення його до Регістра Даних
3	РД  РІ	1111 1100 0000 0000	декодування інструкції у Регістрі Інструкцій
4	А>>А	0000 0000 0000 0010	Зсув числа вліво на один розряд
5	А  РО	0000 0000 0000 0010	встановлення прапорців регістру ознак
6	ЛАІ+1  ЛАІ	0000 0000 0001	підготувати адресу наступноїінструкції

3. інструкціяJP – умовнийперехід на певнукомірку, якщо число у акумуляторідодатнє (S=0). Код інструкції1010аааааааааааа, де а – адрес комірки,на яку буде злійснюватись перехід. Для початку виконання інструкції потрібно занести до акумулятора число (у нашому випадку число 1),надати нульового значення ЛАІ,а в 0-ву комірку занести код інструкції.

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ  РА	0000 0000 0000	вибір адреси 1-ої інструкції і занесення її до Регістра Адреси
2	РА  РД	1010 0000 0000 0101	вибір коду інструкції з РА і занесення його до Регістра Даних
3	РД  РІ	1010 0000 0000 0101	декодування інструкції у Регістрі Інструкцій
4	РІ ЛАІ	0000 0000 0101	умовнийперехідна 5-ту комірку, якщо S=0, інакше
5	ЛАІ+1  ЛАІ	0000 0000 0000 0010	якщоS = 1

3. Скластипрограму, яка реалізуватиме оператор IF (умовуперевіркивибратисамостійно). Закодуватиїї, ввести у симулятор та виконатиїїдослідження у покроковомурежимі, Текст програмиоформитизгідно з прикладом у теоретичнійчастиніданихметодичнихвказівок.

Умова програми: a>b

№ коміркипам’яті	Двійковий код інструкції	Мнемонічнийзапис інструкції	Коментар
0000 0000 0000	0000 0000 0000 1010	LOAD 10;	завантажити до акумуляторазміннуa
0000 0000 0001	0011 0000 0000 1011	SUB 11;	віднятивідзмінноїaзміннуb
0000 0000 0010	1011 0000 0000 0110	JM 06;	якщоS=1(a>b), перейти до c:=b
0000 0000 0011	0000 0000 0000 1010	LOAD 10;	завантажити до акумуляторазміннуa
0000 0000 0100	0001 0000 0000 1100	STORE 12;	записатизміннуa на місцезмінноїc
0000 0000 0101	0111 1100 0000 0000	HALT;	зупинитипрограму
0000 0000 0110	0000 0000 0000 1011	LOAD 11;	завантажити до акумуляторазміннуb
0000 0000 0111	0001 0000 0000 1100	STORE 12;	записатизміннуb на місцезмінноїc
0000 0000 1000	0111 1100 0000 0000	HALT;	зупинитипрограму

Як видно з програми, оператор IF (a>b) реалізується за допомогоюінструкційвідніманняSUB та умовного переходу за умовиперевірки ознаки S - JM: якщо при відніманні від змінної a (розміщеної у акумуляторі) змінної b (розміщеної у 11-й комірці) результат не є від’ємний , це означає, що a>b, а значить, необхідно “перескочити” фрагмент, де виконується c:=a (блок інструкцій LOAD, STORE та HALT у 3-й, 4-й та 5-й комірках), і почати виконувати фрагмент c:= b (блок інструкцій LOAD, STORE та HALT у 6-й, 7-й та 8-й комірках). Результат виконання програми міститься у 12-ій комірці.До 10-ї комірки занесемо число 5, а до 11-ї комірки – число 10.

№ кроку	РА	РД	А	РІ	ЛАІ	РО
1-й крок	000000001010	0000000000001010	0000000000001010	0000000000001010	000000000001
2-й крок	000000001011	0000000000001010	1111 1111 1111 1011	0011 000000001011	000000000010	S; C
3-й крок	000000000010	1011 0000 0000 0110	1111 1111 1111 1011	1011 0000 0000 0110	000000000110	S; C
4-й крок	000000001011	0000000000001010	0000000000001010	0000000000001011	000000000111	S; C
5-й крок	000000001100	0000000000001010	0000000000001010	0001 0000 0000 1100	0000 0000 1000	S; C
6-й крок	0000 0000 1000	0111 1100 0000 0000	0000000000001010	0111 1100 0000 0000	0000 0000 1000	S; C

4. Розробити алгоритм і cкластипрограмувінструкціях симулятора DeComp, що для довільного числа "А" з коміркипам"ятіза адресою"N" підраховує кількість"1" - для непарнихномерівіз списку групи, і підраховуєкількість"0" - для парнихномерівіз списку групи. Програмавиконуєтьсявавтоматичномурежимі.

початок

Ввід А

k=0; b=16;

А=>>A

If C=0

так

ні

k=k+1

b=b-1

if b!=0

так

ні

Вивід k

кінець

№ коміркипам’яті	Двійковий код інструкції	Мнемонічнийзапис інструкції	Коментар
0000 0000 0000	0000 0000 0000 1110	LOAD 14;	завантажити до акумуляторазміннуa
0000 0000 0001	1111 1100 0000 0000	RCL	Зсуваємо число на один розряд вліво
0000 0000 0010	1100 0000 0000 0110	JNC 06;	Умовний перехід на 6 комірку, якщо С=0.Інакше виконується наступний оператор
0000 0000 0011	0000 0000 0000 1011	LOAD 11;	Завантаження нашого лічильника до акумулятора
0000 0000 0100	0010 0000 0000 1100	ADD 12;	Додоаємо до нашого Лічильника 1
0000 0000 0101	00010000 0000 1011	STORE 11;	Запис нового значення лічильника
0000 0000 0110	0000 0000 0000 1101	LOAD 13;	Завантаження лічильника циклу До акумулятора
0000 0000 0111	0011 0000 0000 1100	SUB 12;	Віднімаємо від нашого Значення 1
0000 0000 1000	0001 0000 0000 1101	STORE 13;	Запис нового значення Лічильника
0000 0000 1001	1000 0000 0000 0001	JNZ 1	Перевіряємо умову виконання циклу
0000 0000 1010	0111 1100 0000 0000	HALT	Припиняємо програму

Для початку виконання програми потрібно занести відповідні інстукції у комірки пам’яті , починаючи з 0-ої. В 11-тій комірці буде міститись результат виконання програми, у 12-ту комірку потрібно занести число 1, у 13-ку ­­­­– число 16 (лічильник циклу). У 14-ту комірку потрібно занести число N.