- •Описание архитектуры учебной ЭВМ
- •1. Структура учебной ЭВМ
- •2. Представление данных в модели ЭВМ
- •3. Система команд учебной ЭВМ
- •3.1. Форматы команд
- •3.2. Способы адресации
- •Таблица 1. Способы адресации
- •3.3. Система операций
- •4. Подсистема прерываний
- •5. Модель функционирования кэш-памяти
- •6. Справочник по командам
- •6.1. Типы адресации, их коды и обозначения
- •Таблица 2. Способы адресации и их обозначение
- •6.2. Система команд
- •Таблица 3. Состав команд учебной ЭВМ
- •Лабораторные работы
- •1. Архитектура ЭВМ и система команд
- •Таблица 4. Варианты задания 1
- •2. Командный цикл процессора
- •3. Программирование разветвляющегося процесса
- •Таблица 5. Функции
- •Таблица 6. Варианты задания 2
- •4. Подпрограммы и стек
- •Таблица 7. Варианты задания 3
Предусмотрены внешние устройства 2-х типов. Во-первых, это регистры IR и OR, которые могут обмениваться с аккумулятором с помощью безадресных команд IN (Acc:=IR) и OUT (OR:=Acc). Во-вторых, это набор моделей внешних устройств, которые могут быть подключены к системе и взаимодействовать с ней в соответствии с заложенными в модели алгоритмами. Каждое внешнее устройство имеет набор программно-доступных регистров.
УУосуществляет:
−выборку команд из памяти в последовательности, определяемой естественным порядком выполнения команд или командами передачи управления;
−выборку из памяти операндов, задаваемых адресами команды;
−инициирование выполнения микроопераций, предписанных командой;
−останов или переход к выполнению следующей команды.
Всостав УУ входят следующие регистры:
−CR — регистр команды, содержащий код команды;
−PC — счётчик адреса команды, содержащий адрес текущей команды;
−SP — указатель стека, содержащий адрес верхушки стека;
−RA — регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации;
−RB — регистр базового адреса;
Регистры Acc, DR, IR, OR, CR, все ячейки ОЗУ и РОН имеют длину 6 десятичных разрядов, а регистры PC, SP, RA и RB – 3 десятичных разряда.
2. Представление данных в модели ЭВМ
Данные в учебной ЭВМ представляют собой целые десятичные числа, изменяющиеся в диапазоне от -99999 до +99999. Формат хранения – 6 десятичных разрядов, из которых старший выделен для представления знака числа и может принимать только значения 0 (для положительных чисел) и 1 (для отрицательных чисел).
Если результат арифметической операции выходит за пределы указанного диапазона, то говорят, что произошло переполнение разрядной сетки. АЛУ в этом случае вырабатывает сигнал переполнения OV=1. Результатом операции деления является целая часть частного. Деление на 0 вызывает переполнение.
3. Система команд учебной ЭВМ
3.1. Форматы команд
Большинство команд учебной ЭВМ являются одноадресными или безадресными, длиной в одно машинное слово 6 десятичных разрядов). Исключение составляют двухсловные команды с непосредственной адресацией и команда MOV, являющаяся двухадресной.
Вформатах команд выделяются 3 поля:
−два разряда [0:1] определяют код операции (COP);
−один разряд [2] определяет тип адресации (в отдельных случаях также может иметь смысл номера регистра);
−3 разряда [3:5] могут определять прямой или косвенный адрес памяти, номер регистра (в команде MOV номера 2-х регистров), адрес перехода или короткий непосредствен-
3
