Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Состояние модели в режиме моделирования на уровне микрокоманд

Командный цикл процессора

Целью работы является исследование командного цикла процессора на уровне микрокоманд.

Теоретические положения:

Реализация программы в ЭВМ сводится к последовательному выполнению команд. Каждая команда, в свою очередь, выполняется как последовательность микрокоманд, реализующих элементарные действия над операционными элементами процессора. Для пояснения логики функционирования ЭВМ ее целесообразно представить в виде совокупности узлов, связанных между собой коммуникационной сетью.

Процесс функционирования вычислительной машины состоит в последовательности пересылок информации между ее узлами и элементарных действий (микроопераций), выполняемых в узлах. Понятие узла здесь трактуется весьма широко: от регистра до АЛУ или основной памяти. Также широко следует понимать и термин „элементарное действие“. Это может быть установка регистра в некоторое состояние или выполнение операции в АЛУ.

Любое элементарное действие производится при поступлении соответствующего сигнала управления (СУ) из микропрограммного автомата устройства управления. Возможная частота формирования сигналов на выходе автомата определяется синхронизирующими импульсами, поступающими от генератора тактовых импульсов (ГТИ).

Элементарные пересылки или преобразования информации, выполняемые в течение одного такта синхронизации, называются микрооперациями. В течение одного такта могут одновременно выполняться несколько микроопераций. Совокупность сигналов управления, вызывающих микрооперации, выполняемые в одном такте, называют микрокомандой.

Относительно сложные действия, осуществляемые вычислительной машиной в процессе ее работы, реализуются как последовательность микроопераций и могут быть заданы последовательностью микрокоманд, называемой микропрограммой. Реализует микропрограмму, то есть вырабатывает управляющие сигналы, задаваемые ее микрокомандами, микропрограммный автомат (МПА).

1-я часть задания:

Выполнить снова последовательность команд по варианту лабораторной работы №1, но в режиме Шаг. Зарегистрировать изменения состояния процессора и памяти в форме таблицы.

Вариант задания лабораторной работы №1:

№	IR	Команда 1	Команда 2	Команда 3	Команда 4	Команда 5
		IN	WR9	RD 09	SUB#1	JS 001

2-я часть задания:

Записать последовательность микрокоманд для следующих команд модели учебной ЭВМ:

ADD R3

ADD @R3

ADD @R3+

ADD -@R3

JRNZ R3,M3

M3:

MOV R4,R2

JMP M2

M2:

CALL M1

M1:

RET: PUSH R3

POP R5

Состояние модели в режиме моделирования на уровне микрокоманд

Адрес (PC)	Мнемокод	Микрокоманда	ОЗУ	CR	AЛУ	Ячейки
MAR	MDR	COP	ТА	ADR	Acс	DR
	IN	MAR := PC
		MRd
		CR := MDR
		PC := PC+1
		Acc := IR
	WR 009	MAR := PC
		MRd
		CR := MDR
		PC := PC+1
		MAR := ADR
		MDR := Acc
		MWr
	RD 009	MAR := PC
		MRd
		CR := MDR
		PC := PC+1
		MAR := ADR
		MRd
		Acc := MDR
	SUB #001	MAR := PC
		MRd
		CR := MDR
		PC := PC+1
		DR := ADR
		ALU <-- COP
		Start ALU
	JNS 1	MAR := PC
		MRd
		CR := MDR
		PC := PC+1
		JS

Последовательность микрокоманд:

Мнемокод	Микрокоманда	Мнемокод	Микрокоманда
ADD R3	MAR := PC	JRNZ R3,5	MAR := PC
	MRd		MRd
	CR := MDR		CR := MDR
	PC := PC+1		PC := PC+1
	RAR := CR5		RAR := CR2
	RRd		DEC_GR
	DR := RDR		JRNZ
	ALU <-- COP	MOV R4,R2	MAR := PC
	Start ALU		MRd
ADD @R3	MAR := PC		CR := MDR
	MRd		PC := PC+1
	CR := MDR		RAR := CR5
	PC := PC+1		RRd
	RAR := CR5		RAR := CR4
	RRd		RWr
	RA := RDR	JMP 7	MAR := PC
	MAR := RA		MRd
	MRd		CR := MDR
	DR := MDR		PC := PC+1
	ALU <-- COP		PC := ADR
	Start ALU	CALL 8	MAR := PC
ADD @R3+	MAR := PC		MRd
	MRd		CR := MDR
	CR := MDR		PC := PC+1
	PC := PC+1		MDR := PC
	RAR := CR5		SP := SP-1
	RRd		MAR := SP
	RA := RDR		MWr
	MAR := RA		PC := ADR
	MRd	RET: PUSH R3	MAR := PC
	DR := MDR		MRd
	INC_GR		CR := MDR
	ALU <-- COP		PC := PC+1
	Start ALU		RAR := CR5
ADD -@R3	MAR := PC		RRd
	MRd		MDR := RDR
	CR := MDR		SP := SP-1
	PC := PC+1		MAR := SP
	RAR := CR5		MWr
	DEC_GR	POP R5	MAR := PC
	RRd		MRd
	RA := RDR		CR := MDR
	MAR := RA		PC := PC+1
	MRd		MAR := SP
	DR := MDR		MRd
	ALU <-- COP		RDR := MDR
	Start ALU		SP := SP+1
			RAR := CR5
			RWr

Поиск по сайту: