2. Пример выполнения задания учебной задачи

Пусть требуется выполнить вариант 16 с кодом задания 16-П3-8 (16-номер задачи, П3-формат команды и способ адресации, 8- параметры структуры).

1. Задача 16. Разработать центральное устройство управления специализированного процессора, предназначенного для выполнения операций

С_i=A_i+B_i, i=1,n ,

где n- параметр, задаваемый командой ввода; А, В, С – массивы размерностью по 16 однобайтовых слов.

Вывести n и С₁ на экран дисплея.

2. 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.

3. ЦУУ должно включать:

   1. общую часть: регистр общего назначения, аккумулятор, буферный регистр, арифметико-логическое устройство, схему инкремента-декремента, регистр команд, регистр адреса и управляющий автомат;

   2. 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]).

4. Разработать алгоритм программы решения задач (см. рис.4). Предусмотреть ввод параметра n и вывод на дисплей результатов (n и С₁).

5. 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.