Практическая работа №4 по архитектуре — копия

Практическая работа №4

Тема: Построение последовательности машинных операций для реализации простых вычислений.

Цель: знакомство циклом работы процессора

Задание:

1. Выписать назначение регистров;

2. Ввести команды из таблицы 8.7;

3. Выписать назначения операторов из таблицы 8.6;

4. Разобраться с адресацией: таблица 8.7, файл «Способы адресации»;

5. Выполнить моделирование.

Регистры:

Асс — аккумулятор;

PC — счетчик адреса команды, содержащий адрес текущей команды;

SP — указатель стека, содержащий адрес верхушки стека;

RB — регистр базового адреса, содержащий базовый адрес;

RA — регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации;

IR — входной регистр;

OR — выходной регистр;

DR — регистр данных АЛУ, содержащий второй операнд;

МDR — регистр данных ОЗУ; MAR — регистр адреса ОЗУ; RDR — регистр данных блока РОН; RAR — регистр адреса блока РОН; CR — регистр команд, содержащий поля: COP — код операции; ТА — тип адресации; ADR — адрес или непосредственный операнд;

Регистры Асс, DR, IR, OR, CR и все ячейки ОЗУ и РОН имеют длину 6 десятичных разрядов, регистры PC, SP, RA и RB — 3 разряда.

RD #20 – чтение – тип адресации: непосредственная.

Код микрокоманды	АЛУ		РОН		ОЗУ		SP	PC	RA	CR				RA		M(20)		M(30)
	Acc	DR	RDR	RAR	MDR	MAR				COP	TA	ADR
Mrd	000000	000000	000000	0	000000	000	000	000	000	00	0	000	000		000000		000000
CR:= MDR	000000	000000	000000	0	211020	000	000	000	000	00	0	000	000		000000		000000
PC:= PC+1	000000	000000	000000	0	211020	000	000	000	000	21	1	020	000		000000		000000
Acc:= ADR	000000	000000	000000	0	211020	000	000	001	000	21	1	020	000		000000		000000
END_ COMMAND	000020	000000	000000	0	211020	000	000	001	000	21	1	020	000		000000		000000

WR 30 – запись – тип адресации: прямая (регистровая).

Код микрокоманды	АЛУ			РОН			ОЗУ			SP		PC		RA		CR				RA		M(20)		M(30)
	Acc	DR	RDR		RAR	MDR		MAR							COP		TA	ADR
Mrd	0000020	000000	000000		0	211020		001	000		001		000		21		1	020	000		000000		000000
CR:= MDR	0000020	000000	000000		0	220030		001	000		001		000		21		1	020	000		000000		000000
PC:= PC+1	0000020	000000	000000		0	220030		001	000		001		000		22		0	030	000		000000		000000
MAR := ADR	0000020	000000	000000		0	220030		001	000		002		000		22		0	030	000		000000		000000
MDR := Acc	0000020	000000	000000		0	220030		030	000		002		000		22		0	030	000		000000		000000
MWr	0000020	000000	000000		0	000020		030	000		002		000		22		0	030	000		000000		000000
END_ COMMAND	0000020	000000	000000		0	000020		030	000		002		000		22		0	030	000		000000		000000

ADD #5 – сложение – тип адресации: непосредственная.

Код микрокоманды	АЛУ		РОН		ОЗУ			SP		PC		RA		CR				RA		M(20)		M(30)
	Acc	DR	RDR	RAR	MDR	MAR	COP							TA	ADR
Mrd	000020	000000	000000	0	000020	002	000		002		000		22		0	030	000		000000		000020
CR:= MDR	000020	000000	000000	0	231005	002	000		002		000		22		0	030	000		000000		000020
PC:= PC+1	000020	000000	000000	0	231005	002	000		002		000		23		1	005	000		000000		000020
DR := ADR	000020	000000	000000	0	231005	002	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020
ALU <-- COP	000020	000005	000000	0	231005	002	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020
Start ALU	000020	000005	000000	0	231005	002	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020
END_ COMMAND	000025	000005	000000	0	231005	002	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020

WR @30 – запись – тип адресации: косвенная.

Код микрокоманды	АЛУ		РОН		ОЗУ			SP		PC		RA		CR				RA		M(20)		M(30)
	Acc	DR	RDR	RAR	MDR	MAR	COP							TA	ADR
MRd	000025	000005	000000	0	231005	003	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020
CR:= MDR	000025	000005	000000	0	222030	003	000		003		000		23		1	005	000		000000		000020
PC:= PC+1	000025	000005	000000	0	222030	003	000		003		000		22		2	030	000		000000		000020
MAR := ADR	000025	000005	000000	0	222030	003	000		004		000		22		2	030	000		000000		000020
MRd	000025	000005	000000	0	222030	030	000		004		000		22		2	030	000		000000		000020
RA := MDR	000025	000005	000000	0	000020	030	000		004		000		22		2	030	000		000000		000020
MAR := RA	000025	000005	000000	0	000020	030	000		004		020		22		2	030	020		000000		000020
MDR := Acc	000025	000005	000000	0	000020	020	000		004		020		22		2	030	020		000000		000020
MWr	000025	000005	000000	0	000025	020	000		004		020		22		2	030	020		000000		000020
END_ COMMAND	000025	000005	000000	0	000025	020	000		004		020		22		2	030	020		000025		000020

JNZ 2 - переход, если не 0 – тип адресации: прямая (регистровая).

Код микрокоманды	АЛУ		РОН		ОЗУ			SP		PC		RA		CR				RA		M(20)		M(30)
	Acc	DR	RDR	RAR	MDR	MAR	COP							TA	ADR
Mrd	000025	00005	000000	0	000025	004	000		004		020		22		2	030	020		000025		000020
CR:= MDR	000025	00005	000000	0	120002	004	000		004		020		22		2	030	020		000025		000020
PC:= PC+1	000025	00005	000000	0	120002	004	000		004		020		12		0	002	020		000025		000020
JNZ	000025	00005	000000	0	120002	004	000		005		020		12		0	002	020		000025		000020
END_ COMMAND	000025	00005	000000	0	120002	004	000		002		020		12		0	002	020		000025		000020

Ответы на контрольные вопросы:

1. Система команд – это форматы, способы адресации и систему операций.

2. Регистры процессора: Асс, PC, SP, RB, RA, IR, OR, DR, МDR, MAR, RDR, RAR, CR, COP, ТА, ADR.

3. В состояние Работа ЭВМ переходит по действию команд Пуск или Шаг. Команда Пуск запускает выполнение программы, представляющую собой последовательность команд, записанных в ОЗУ, в автоматическом режиме до команды HLT или точки останова. Программа выполняется по командам, начиная с ячейки ОЗУ, на которую показывает РС, причем изменение состояний объектов модели отображается в окнах обозревателей.

4. В модели представлены следующие классы команд: арифметико-логические и специальные, пересылки и загрузки, ввода/вывода, передачи управления, системные.

5. Команды передачи управления выполняют следующие действия: безусловный и шесть условных переходов, вызов подпрограммы, возврат из подпрограммы, цикл, программное прерывание, возврат из прерывания.

6. В командах ЭВМ применяется прямая (регистровая), непосредственная (#), косвенная (@), относительная ([ ]), косвенно-регистровая (@R), индексная с постинкрементом (@R+), индексная с предекрементном (-@R) адресации.