Помощничек
Главная | Обратная связь


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:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.