2012 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО АрхПК / ЛабораторныйПрактикумПоАрхПК для ЗО

24

6) Индексная с постинкрементом – содержимое регистра используется как указатель ячейки памяти, в которой находится адрес операнда. Затем, после формирования исполнительного адреса, содержимое регистра увеличивается на 1, рисунок 13. Этот способ удобен для обработки данных, хранящихся в последовательно расположенных ячейках памяти.

Рисунок 13 – Безадресная адресация, Индексная адресация с

постинкрементом 7) Индексная с преддекрементом – содержимое регистра уменьшается, а

затем используется как указатель ячейки памяти, в которой находится адрес операнда, рисунок 14.

Рисунок 14 – Индексная адресация с преддекрементом

Система операций

Система команд учебной ЭВМ включает команды следующих классов:

•арифметико-логические и специальные: сложение, вычитание, умножение, деление;

•пересылки и загрузки: чтение, запись, пересылка, помещение в стек, извлечение из стека, загрузка указателя стека, загрузка базового регистра;

•ввода/вывода: ввод, вывод;

25

•передачи управления: безусловный и шесть условных переходов, вызов подпрограммы, возврат из подпрограммы, цикл, программное прерывание, возврат из прерывания;

•системные: пустая операция, разрешить прерывание, запретить прерывание, стоп.

Для решения с помощью ЭВМ некоторой задачи должна быть разработана программа. Программа на языке ЭВМ представляет собой последовательность команд. Код каждой команды определяет выполняемую операцию, тип адресации

иадрес. Выполнение программы, записанной в памяти ЭВМ, осуществляется

последовательно по командам в порядке возрастания адресов команд или в порядке, определяемом командами передачи управления.

Команды в память учебной ЭВМ вводятся в виде шестиразрядных десятичных чисел (см. форматы команд на рисунке 6, коды команд и способы адресации в приложение).

Порядок выполнения работы

Дана последовательность мнемокодов, которые необходимо преобразовать в машинные коды, занести в ОЗУ ЭВМ. Для каждого варианта, последовательность мнемокодов приведена в таблице 3. Для того, чтобы ввести команды в ОЗУ, необходимо:

1. Ввести последовательно команды в окно Текст программы. Запустить процедуру компиляции, рис. 15.

26

Рисунок 15 – Текстовый редактор, Компиляция При этом, дизассемблированные команды запишутся в ячейки ОЗУ,

начиная с адреса 000, и автоматически появятся в окне Программа, рисунок 16.

Рисунок 16 – Компиляция программы Также возможна работа и непосредственно с кодом команд. Для этого

необходимо: внести последовательно в ОЗУ, начиная с адреса 000, код команд; при переходе на следующую ячейку, команда автоматически ассемблируется и отобразится в окне Текст программы, рисунок 17. Например: код операции RD – 21, нам необходимо непосредственно адресовать операнд (20). Код непосредственной операции – 1. Заносим код (211020) команды RD #20 в ячейку памяти, начиная с адреса 000 и нажимаем кнопку Go в окне Память.

Рисунок 17 – Ввод кодов команд непосредственно в ОЗУ

2.В соответствии с вариантом задания, таблица 3, установить начальное значение в устройство ввода IR. Выполнить в режиме Шаг последовательность команд, рисунок 18.

3.Оформить последовательность мнемокодов и соответствующие машинные коды в форме таблицы 3.

27

Рисунок 18 – Установленное значение в IR, Выполнение команд в режиме

Шаг

Таблица 3 – Команды и коды

4.Выполняя команды в режиме Шаг, зафиксировать изменения программно-доступных объектов (в данном случае это Асс, PC и ячейки ОЗУ

М(30), М (М(30)), таблица 4. Если в программе образуется цикл, необходимо просмотреть не более двух повторений каждой команды, входящей в тело цикла ;

5.В соответствии с вариантом задания - таблица 6, записать состояние учебной модели ЭВМ на уровне микрокоманд, таблица 5.

28

Таблица 4 – Содержимое регистров

6. Сохранить программу, для этого необходимо: в окне Текст программы выбрать меню Файл → Сохранить как. В открывшемся окне, выбрать расположение файла на диске и задать имя файла. Тип файла указать .asm и нажать кнопку Сохранить.

Рисунок 19 – Сохранение программы

30

Таблица 6 – Список последовательности команд по вариантам

31

Форма и содержание отчета

1)Титульный лист;

2)Номер и тема лабораторной работы;

3)Формулировка и вариант задания, таблица 2.8;

4)Последовательность мнемокодов в форме таблицы 2.5;

5)Содержимое регистров в форме таблицы 2.6;

6)Состояние процессора и памяти в форме таблицы 2.7.

Для тематического контроля, в рамках лабораторной работы №2, разработан Тест (приложение А).

Рекомендуемая литература

1.Майоров С.А, Кириллов В.А, Приблуда А.А. Введение в микроЭВМ. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. – 304с.

2.Жмакин А.П. Архитектура ЭВМ.-СПб.: БХВ-Петербург, 2006. -320 с.

3.Преснухин Л.Н. Микропроцессоры: В 3 кн. Кн. 2: Средства сопряжения. Контролирующие и управляющие системы: Учеб.для техн. Вузов /В.Д. Вернер, Н.В. Воробьев, А.В. Горячев и др.; Под ред. Л.Н. Преснухина. –

Мн.: Выш.шк., 1987.-303 с.

4.Максимов Н.В, Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. 512 с.

5.Пескова С.А., Кузин А.В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. 352 с.

6.Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем / Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов.

СПб.: Питер, 2007.- 672 с.

7.Таненбаум Э. Т18 Архитектура компьютера. 5-е изд. — СПб.: Питер, 2007. — 844 с.

32

Лабораторная работа № 3

Тема: программирование разветвляющегося процесса; Цель: изучение команд условных переходов, способов организации

разветвляющихся программ; исследование порядка функционирования ЭВМ при выполнении таких команд;

Техническое обеспечение: персональный компьютер, программная модель учебной ЭВМ;

Основные понятия: команды условной передачи управления.

Команды условной передачи управления

Команды, расположенные друг за другом в памяти, машина считывает последовательно. При реализации алгоритма, требующего изменение

естественной последовательности выполнения команд в зависимости от результата вычислений, используют команды условной передачи управления [2],

т.е. «переход при условии…» по определенному адресу. Фактически, каждое условие является каким-либо состоянием флагов.

Команды условной передачи управления: JZ, JNZ, JS, JNS, JO, JNO, таблица 2.3.

JS – If Асc < 0 then PC ← CR[ADR]. Если результат операции меньше нуля (Асс < 0), т.е. в знаковом разряде единица, тогда адресная часть команды ADR заносится в регистр PC, тем самым осуществляется переход;

JNS – If Асc > 0 then PC ← CR[ADR]. Переход, если результат операции больше нуля Асс > 0, т.е. в знаковом разряде ноль;

JZ – If Асc = 0 then PC ← CR[ADR]. Переход, если результат операции равен нулю, Асс = 0;

JNZ - If Асc ≠ 0 then PC ← CR[ADR]. Если результат операции не равен нулю, Асс ≠ 0;

JO – If |Acc| ≥ 99999 then PC ← CR[ADR]. В данном случае, управление передается при условии переполнения разрядной сетки;

33

JNO - If |Acc| ≤ 99999 then PC ← CR[ADR]. Переход, если нет переполнения разрядной сетки.

Допустим, необходимо возвести в степень (2), положительное число х. Программа должна проверить знак числа х, а затем совершить переход в зависимости от полученного результата. Если число отрицательное, программа завершает работу. Если число положительное, программа должна возвести в степень число, выдать результат арифметической операции и завершить работу.

Этот алгоритм можно реализовать с помощью команды JS, которая осуществляет переход, если результат отрицательный. Рассмотрим код

Порядок выполнения работы

Дана функция

(3)

Варианты функций и допустимые пределы изменения аргумента приведены в таблице 2.12, варианты заданий — в таблице 2.13.

Допустим, дана следующая функция