Тема 2. 1 архитектурные Особенности модели микропроцессорной системы

 

Практические занятия: Система команд учебной ЭВМ, методы ввода и отладки программы, действиями основных команд и способов адресации – 2ч

 

Практическая работа №1Система команд учебной ЭВМ, методы ввода и отладки программы, действиями основных команд и способов адресации

Методические указания

 

1 Цель работы: знакомство с интерфейсом ЭВМ, методами ввода и отладки программы, действиями основных команд и способов адресации. В настоящей лабораторной работе будем программировать ЭВМ в машинных кодах.

 

2 Основные теоретические положения:

 

Понятие программы

Программа на языке ЭВМ представляет собой последовательность команд. Код каждой команды определяет выполняемую операцию, тип адресации и адрес. Выполнение программы, записанной в памяти ЭВМ, осуществляется последовательно по командам в порядке возрастания адресовкоманд или в порядке, определяемом командами передачи управления.

 

Для того чтобы получить результат выполнения программы, пользователь должен:

P ввести программу в память ЭВМ;

P определить, если это необходимо, содержимое ячеек ОЗУ и РОН, содержащих исходные данные, а также регистров IR и BR;

P установить в PC стартовый адрес программы;

P перевести модель в режим Работа.

 

Ввод программы может осуществляться как в машинных кодах непосредственно в память модели, так и в мнемокодах в окно программы с последующим ассемблированием.

Команды в память учебной ЭВМ вводятся в виде шестиразрядных десятичных чисел, изменяющиеся в диапазоне "-99 999...+99 999", содержащие знак и 5 десятичных цифр. Старший разряд слова данных используется для кодирования знака: плюс (изображается как 0, минус (-) — как 1). Если результат арифметической оп рации выходит за пределы указанного диапазона, то говорят, что произойдет переполнение разрядной сетки. АЛУ этом случае вырабатывает сигнал переполнения OV = 1. Деление на ноль вызывает переполнение. Результатом операции деления является целая часть частного.

Типы адресации

P Прямая, например, add 23 – указание в команде непосредственно исполнительного адреса

P Непосредственная, например, add #33 – которая заключается в указании в команде самого значения операнда, а не его адреса

P Косвенная, например, add @33 – при которой в команде указывается адрес регистра или ячейки памяти, в которых хранится адрес операнда или его составляющие

 

Система команд

При рассмотрении системы команд ЭВМ обычно анализируют три аспекта: форматы, способы адресации и систему операций.

В форматах команд выделяется три поля: два старших разряда (0, 1) определяют код операции COP, разряд 2 может определять тип адресации, разряды [3:5] могут определять прямой или косвенный адрес памяти, но­мер регистра (в команде movномера двух регистров), адрес перехода или короткий непосредственный операнд. В двухсловных командах непо­средственный операнд занимает поле [6:11].

Таблица 1 Система команд учебной ЭВМ

КОП	Мнемокод	Название	КОП	Мнемокод	Название
	NOP	Пустая операция		ADD	Сложение
	IN	Ввод AccIR		SUB	Вычитание
	OUT	Вывод OR Acc		MUL	Умножение
	IRET	Возврат из прерывания		JNRZ	Цикл
	JMP	Безусловный переход		MOV	Пересылка
	JZ	Переход, если 0 (Acc=0)		DIV	Деление
	JNZ	Переход, если не 0 (Acc≠0)		CALL	Вызов подпрограммы
	JNS	Переход, если положительно		HLT	Стоп
	JS	Переход, если отрицательно		RDI	Чтение
	JO	Переход, если переполнение (если Acc>99999)		ADI	Сложение
	INT	Программное прерывание		SBI	Вычитание
	RD	Чтение		MULI	Умножение
	WR	Запись		DIVI	Деление

 

I — непосредственный операнд;

2.4 Программно-доступные регистры и флаги:

Асс — аккумулятор;

PC — счетчик адреса команды, содержащий адрес текущей команд;

SP — указатель стека, содержащий адрес верхушки стека;

RB — регистр базового адреса, содержащий базовый адрес;

RA — регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при кос ной адресации;

IR — входной регистр;

OR — выходной регистр;

I — флаг разрешения прерываний.

2.5 Системные регистры и флаги:

DR — регистр данных АЛУ, содержащий второй операнд;

MDR — регистр данных ОЗУ;

MAR — регистр адреса ОЗУ;

RDR — регистр данных блока РОН;

RAR — регистр адреса блока РОН;

CR — регистр команд, содержащий поля:

P СОР — код операции;

P ТА — тип адресации;

P ADR — адрес или непосредственный операнд;

Z — флаг нулевого значения Асс;

S — флаг отрицательного значения Асс;

OV — флаг переполнения.

 

3 Задание к работе: