1.2. Організація програмних циклів

Для організації циклу засобами навчального комп’ютера DeComp в одній з комірок пам’яті необхідно розмістити лічильник циклів. Лічильник циклів це число, яке може мати значення N (якесь число) або 0 (const = N або const = 0). Відповідно, у циклі необхідно кожний раз лічильник зменшувати (або збільшувати) на 1 і за допомогою інструкції умовного переходу перевіряти, чи потрібно зробити цикл ще раз.

Наприклад, у комірці пам’яті за адресою 10₁₀ розміщений лічильник - const = K = 15, у комірці пам’яті за адресою 11₁₀ – константа = 1 (const = 1), яка буде обслуговувати цей лічильник. Тоді програма обслуговування циклу:

LOOP 1: . . . – мітка (адреса) попередньої частини програми;

LOAD 10 - вибрати значення з комірки 10 і розмістити його у акумуляторі;

SUB 11 - із значення, що є у акумуляторі, відняти 1;

JNZ LOOP 1 – перехід на LOOP 1, якщо у результаті виконання попередньої

операції ознака Z ≠ 0, тобто вміст акумулятора не дорівнює 0,

інакше – перехід на наступну aдресу – LOOP 2.

LOOP 2 . . . .

Це є лічильник "на 0", тобто процедура LOOP 1 виконується K = 15 разів і кожний раз виконується перевірка числа таких виконань шляхом зменшення значення у лічильнику (комірка пам’яті – 10). Коли у лічильнику значення стане рівним 0, програма почне виконувати процедуру LOOP 2.

1.3. Особливості виконання операцій зсуву

- LSL, LSR - логічні зсуви (розряд, що виходить за межі аккумулятора, потрапляє у ознаку

переносу С).

- ASL, ASR - арифметичні зсуви (не змінюється знак. У ознаку переносу розряд потрапляє

не зі старшого, тобто - знакового розряду, а з попереднього - старшого розряду

числа).

- ROL, ROR - циклічні зсуви ( розряди обертаються, не потрапляючи у ознаку переносу С).

- RCL, RCR - циклічні зсуви через ознаку С (розряди обертаються через ознаку переносу С).

2. Порядок виконання роботи:

1. Вивчити теоретичні відомостями до лабораторної роботи № 3.

2. Дослідити у потактовому режимі інструкції ROL, RCL. JP - для непарних номерів із списку групи, ROR, RCR, JC - для парних номерів із списку групи. Виписати результати та значення прапорців ознак.

Виконання:

Мій номер 11.

1. Інструкція ROL - циклічний зсув уліво значення що знаходиться у акумуляторі. Її код 1111 100х хххх хххх, де ххх це довільна комбінація нулів або одиниць.

До акумулятора заносим 57344₁₀(1110 0000 0000 0000₂). До комірки за адресою 0(0000 0000 0000 заносим значення інструкції ROL (1111 1000 0000 0000).У ЛАІ встановлюєм за допомогою набірного поля адресу інструкції ROL (0000 0000 0000).

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ  РА	0000 0000 0000	вибір адреси інструкції і занесення її до Регістра Адреси
2	Пам(РА)  РД	1111 1000 0000 0000	вибір коду інструкції з РА і занесення його до Регістра Даних
3	РД  РІ	1111 1000 0000 0000	декодування інструкції у Регістрі Інструкцій
4	ROL(A)  A	1100 0000 0000 0001	циклічний зсув вліво числа в акумуляторі
5	ZSC(А)  РО	010	встановлення прапорців регістру ознак
7	ЛАІ + 1  ЛАІ	0000 0000 0001	підготовка адреси нової інструкції

Результат виконання програми число 1100 0000 0000 0001₂ (49153₁₀) що знаходиться у Акумуляторі. У РО значення тригера S встановлюється 1. У результаті виконання відбувається переповнення розрядної сітки, тим не менше тригер С не змінює свого значення, а до молодшого розряду додається 1.

2. Інструкція JP - циклічний зсув уліво значення що знаходиться у акумуляторі. Її код 1111 110х хххх хххх, де ххх це довільна комбінація нулів або одиниць.

До акумулятора заносим 57344₁₀(1110 0000 0000 0000₂). До комірки за адресою 0(0000 0000 0000 заносим значення інструкції RCL (1111 1100 0000 0000). У ЛАІ встановлюєм за допомогою набірного поля адресу інструкції RCL (0000 0000 0000).

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ  РА	0000 0000 0000	вибір адреси інструкції і занесення її до Регістра Адреси
2	Пам(РА)  РД	1111 1100 0000 0000	вибір коду інструкції з РА і занесення його до Регістра Даних
3	РД  РІ	1111 1100 0000 0000	декодування інструкції у Регістрі Інструкцій
4	RCL(A)  A	1100 0000 0000 0000	циклічний зсув вліво числа в акумуляторі
5	ZSC(А)  РО	011	встановлення прапорців регістру ознак
7	ЛАІ + 1  ЛАІ	0000 0000 0001	підготовка адреси нової інструкції

Результат виконання програми число 1100 0000 0000 0000₂ (49152₁₀) що знаходиться у Акумуляторі. У РО значення тригера S i C встановлюється 1. У результаті виконання відбувається переповнення розрядної сітки, тригер С змінює своє значення. Тут до молодшого розряду при переповненні не додається 1 на відміну від інструкції ROL.

3. Інструкція JP - Умовний перехід на ADR, якщо S=0. Її код 1010 хххх хххх хххх, де хххх – це адреса інструкції яку потрібно виконати у випадку коли умова здійснюється.

До комірки за адресою 0(0000 0000 1010 заносим значення інструкції RCL (1010 0000 0000 1111). У ЛАІ встановлюєм за допомогою набірного поля адресу інструкції RCL (0000 0000 1010).

№	Мнемонічний запис	Код, що обробляється	Коментар
1	ЛАІ ® РА	0000 0000 1010	вибір адреси інструкції і занесення її до РА
2	Пам(РА) ® РД	1010 0000 0000 1111	вибір коду інструкції з РА і занесення його до РД
3	РД ® РІ	1010 0000 0000 1111	декодування інструкції в РІ
4	РІ ® ЛAІ	0000 0000 1100	Занесення нової адреси в ЛАІ і підготовка інструкції, що розміщена за цією адресою

В результаті виконання цієї інструкції відбудеться перехід за адресою 0000 0000 1111₂. Буде здійснено непрямий порядок виконання інструкцій. Значення РО не змінюється.

3. Скласти програму, яка реалізуватиме оператор IF (умову перевірки вибрати самостійно). Закодувати її, ввести у симулятор та виконати її дослідження у покроковому режимі, Текст програми оформити згідно з прикладом у теоретичній частині даних методичних вказівок.

if (a = b)

с=a + b;

else

c=b;

Змінна a знаходиться у 10₁₀ комірці, змінна b – у 11₁₀, а змінна c – у 12₁₀

№ комірки пам’яті	Двійковий код інструкції	Мнемонічний запис інструкції	Коментар
0000 0000 0000	0000 0000 0000 1010	LOAD 10;	завантажити до акумулятора змінну a
0000 0000 0001	0011 0000 0000 1011	SUB 11;	відняти від змінної a змінну b
0000 0000 0010	1001 0000 0000 0110	JZ 06;	якщо Z = 1 (a=b), перейти до c:=b
0000 0000 0011	0000 0000 0000 1011	LOAD 11;	завантажити до акумулятора змінну b
0000 0000 0100	0001 0000 0000 1100	STORE 12;	записати змінну b на місце змінної c
0000 0000 0101	0111 1100 0000 0000	HALT;	зупинити програму
0000 0000 0110	0000 0000 0000 1010	LOAD 10;	завантажити до акумулятора змінну a
0000 0000 0111	0010 0000 0000 1011	ADD 11;	Додати а+в і записати до акумулятора
0000 0000 1000	0001 0000 0000 1100	STORE 12	На місце змінної с запишеться значення акумулятора, тобто суми а+в
0000 0000 1001	0111 1100 0000 0000	HALT;	зупинити програму

4. Розробити алгоритм і cкласти програму в інструкціях симулятора DeComp, що для довільного числа "А" з комірки пам"яті за адресою "N" підраховує кількість"1" - для непарних номерів із списку групи, і підраховує кількість "0" - для парних номерів із списку групи. Програма виконується в автоматичному режимі.

Виконання:

Розробити алгоритм і cкласти програму в інструкціях симулятора DeComp, що для довільного числа "А" з комірки пам"яті за адресою "N" підраховує кількість"0". Програма виконується в автоматичному режимі.

Вхідні дані: у 12 комірці міститься початкове, та подальше змінене, значення змінної А (0101 0111 1101 01011₂), у 13 комірці зберігається змінна S (лічильник «0»), у 14 комірці міститься одиничка що буде слугувати для збільшення n, у 15 комірці зберігається значення n (кількість не перевірених на одиницю розрядів).

Блоксхема розв’язування завдання

Адреса комірки пам’яті	Код інструкції (двійковий)	Мнемонічний формат інструкції	Коментар до груп інструкцій, що відповідають блокам алгоритму програми
0	0000 0000 0000 1100	LOOP1:LOAD 12	Завантаження змінної ”A” до акумулятора
1	1111 1110 0000 0000	RCR	Циклічний зсув вправо через С
2	0001 0000 0000 1100	STORE 12	Запис модифікованої змінної ”A” назад у пам’ять
3	1101 0000 0000 0111	JC LOOP 2	Якщо С=0 (молодший біт змінної ”A” (12) вийшов за межі розрядної сітки акумулятора), то виконується наступні три інструкції (збільшення ”S” на одиницю) в іншому разі, коли С=0 (молодший біт змінної ”A” рівний 02) ці інструкції оминаються – відбувається перехід на комірку за адресою 710
4	0000 0000 0000 1101	LOAD 13	Завантаження змінної ”S” до акумулятора
5	0010 0000 0000 1110	ADD 14	Збільшення ”S” на одиницю: підрахунок кількості одиниць в змінній ”A”
6	0001 0000 0000 1101	STORE 13	Збереження ”S” в пам’яті ЕОМ
7	0000 0000 0000 1111	LOOP 2:LOAD 15	Завантаження змінної ”n” до акумулятора
8	0011 0000 0000 1110	SUB 14	Зменшити ”n” на одиницю: зміна параметрів циклу.
9	0001 0000 0000 1111	STORE 15	Збереження ”n” в пам’яті ЕОМ
10	1000 0000 0000 0000	JNZ LOOP 1	Перевірка умови виконання циклу. Якщо в результат зміни параметрів циклу Z=0 тоді виконується наступна команда (зупинка процесора), в іншому випадку відбувається перехід на комірку за адресою 02
11	0111 1100 0000 0000	HALT	Зупинка процесора

Результат виконання програми запишеться у 13 комірку.

Висновки: При виконанні даниої роботи я засвоїв основні інструкції зсуву та переходу у системі команд навчального комп'ютера DeComp. Також я засвоїв як правильно організовувати цикли у програмі DeComp.