3. Закладка “Документація до “Навчальної еом”

Відкриємо закладку “Документація до “Навчальної ЕОМ”, щоб ознайомитись з набором інструкцій процесора (рис.2.3). Для цього необхідно, у свою чергу, активізувати закладку “Набір інструкцій ЕОМ” внизу вікна симулятора.

Рис.2.3. Набір інструкцій процесора навчальної ЕОМ

Перш ніж ми почнемо більш детально розглядати інструкції навчального комп’ютера-симулятора DeComp, нагадаємо принципи його роботи, що безпосередньо витікають з парадигм фон Неймана:

1. Усі операції та обчислення здійснює процесор;

2. Яку саме операцію буде виконувати процесор, визначає інструкція, що розташована у Регістрі Інструкцій;

3. Послідовність дій процесора визначають інструкції, які розташовані у пам’яті;

4. Процесору достатньо знати лише адресу першої інструкції, решту він сам знайде за допомогою Лічильника Адреси Інструкцій;

5. Усі адреси інструкцій повинні розташовуватись строго одна після одної, крім інструкцій переходів, у яких адресу визначає програміст згідно алгоритму виконання програми. Саме це дозволяє процесору знаходити решту інструкцій автоматично.

6. У пам’яті окрім інструкцій за визначеними адресами повинні знаходитись дані (числа, інакше - операнди), які й будуть оброблятись процесором.

7. Адреси даних, які повинні оброблятись інструкціями, вказує поле адреси у інструкції;

Для виконання конкретної задачі у пам’ять записується відповідна програма, яка складається із множини інструкцій. Інструкції по черзі пересилаються з пам’яті у процесор, який їх виконує. У відповідності до розглянутих принципів процесор працює таким чином:

• за вказаною адресою зчитує першу інструкцію;

• виконує дії, вказані у цій інструкції;

• збільшує вказану адресу на 1 і переходить до виконання наступної інструкції.

Як видно на рис. 2.3, таблиця “Набір інструкцій” складається з таких полів: Кодування, Мнемоніка, Виконання і Ознаки. Процесор навчальної ЕОМ містить 26 інструкцій.

Поле „Кодування” подане у вигляді 4-х чотирирозрядних груп (тетрад). Будь-яка інструкція описується її двійковим кодом, у якому старші розряди означають, власне, двійковий код інструкції. Буква “a” означає двійковий розряд 12-розрядної адреси комірки пам’яті, яку буде використовувати дана інструкція, а “x” – довільне двійкове значення.

Поле „Мнемоніка” містить символьне позначення, яке у більшості випадків є скороченням або абревіатурою англійських слів, що описують операцію даної команди.

Поле „Виконання” містить скорочений опис операції, яка буде виконуватись.

Поле „Ознаки” містить інформацію про вплив результатів виконання останньої інструкції на регістр ознак (“–” – не впливає, “*” – впливає згідно з результатом операції, “0” – встановлює в 0).

Усі інструкції можна розділити на адресні та безадресні. У адресних командах найстарші 4 розряди коду інструкції (старша тетрада) містять код, який визначає операцію (рис. 2.4), яку буде виконувати дана інструкція (наприклад, команда читання з пам’яті LOAD – 0000, команда додавання ADD – 0010) .

Код операції (КОп)

Поле адреси операнда або наступної інструкції

15 12 11 0

Рис.2.4.. Формат “адресних” інструкцій симулятора DeComp

Відповідно, у 12 молодших розрядах коду інструкції розташована адреса комірки пам’яті. За цією адресою комірки пам’яті може бути або один з операндів цієї операці (якщо це, наприклад, команда ADD), або наступна інструкція, що буде згодом виконуватись (наприклад, команда JMP).

У випадку безадресних команд (рис. 2.5) код інструкції може займати 6 або 7 старших розрядів, а решта молодших розрядів не використовується. Оскільки 2⁵ = 32, то це означає, що 5 старших розрядів могло б вистачити для кодування усіх 26-ти інструкцій, але з метою об’єднання подібних інструкцій у групи з подібними кодами розробники симулятора використали більшу кількість розрядів для кодування безадресних інструкцій (фактично старших 4 розряди визначають код групи інструкцій).

Код операції (КОп.)

Поле з довільними двійковими кодами

15 9 8 0

Рис.2.5.. Формат “безадресних” інструкцій симулятора DeComp