5.3.4. Микропрограммная реализация деления

На основании блок-схемы алгоритма деления (рис. 5.2) составляется микропрограмма (табл. 5.8.)

Табл. 5.8

Рис. 5.2

Как следует из графы «Пояснения» табл. 5.8, в ячейках 1,3,5,8,12,14 расположены операнды (младший разряд в Р10, старший – в Р17), при этом Р18 = 1 отражает необходимость их пересылки в соответствующие регистры микропроцессора (ШВх); в остальных ячейках – коды микрокоманд микропроцессора и………………………………….

С помощью микрокоманд, хранящихся в ячейках 0-6, осуществляются подготовительные операции: загрузка числа 248 в счётчик циклов и делимого РР и ДР, начальный сдвиг на один разряд влево содержимого РР, ДР. Для контроля начального состояния рабочего и дополнительного регистров из ячейки 6 осуществляется переход в ячейку 17, где расположена соответствующая МК и указан адрес ячейки 7, с которой начинается цикл исполнительной части алгоритма деления. В зависимости от значения сигнала ПВых на выходе переноса АЛУ(ячейка 9) осуществляется циклический сдвиг влево содержимого РР,ДР (ПВых =0, ячейка 10) или остатка с добавлением единицы в младший разряд ДР(Пвых = 1, ячейки 11-14). В ячейке 15 хранятся МК, по выполнении которой содержимое счётчиков цикла увеличивается на +1. Если он остаётся не заполненным (ПВых=0), то начинается новый цикл, на что указывает адрес в ячейки 17. При переполнении счётчика (ПВых =4) осуществляется переход из ячейки 16 в ячейку 18 для окончания программы. В обоих случаях даётся команда вывода содержимого ДР,РР на ШАдр, ШВых соответственно.

Лабораторная работа № 2

Цель работы

Изучение алгоритмов умножения и деления двоичных чисел и принципов их реализации на микропроцессорной установке в микрокомандном и микропрограммном режимах.

Порядок выполнения работы

1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Изучить алгоритмы умножения и деления двоичных чисел и выполнить эти операции для двух заданных чисел.

2. Составить табличный алгоритм для операций умножения и деления микрокомандным способом.

3. Изучить принципы микропрограммирования и составить микропрограмму для умножения и деления заданных чисел.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Реализация умножения и деления двоичных чисел в микрокомандном режиме.

1. Подготовить установку для микрокомандного режима работы.

2. Реализовать табличный алгоритм умножения (табл. 5.2) и деления (табл. 5.6) для заданных двоичных чисел, контролируя правильность выполнения отдельных МК по показаниям индикаторов выходных регистров микропроцессора.

1. Реализация умножения и деления двоичных чисел в микропрограммном режиме.

   1. Подготовить установку для микропрограммного режима работы, освободив все гнёзда на лицевой панели от соединительных проводов. Установить тумблер РЕЖИМ в положение ОДИН, а тумблер ЗАПИСЬ/РАБОТА в положение ЗАПИСЬ и произвести соответствующими кнопками сброс регистра информации (RG) и регистра адреса (RGA).

   2. Занести микропрограмму (табл. 5.4, 5.8) в ЗУ в такой последовательности:

      1. Записать первую МК микропрограммы в регистр информации (RG)блока памяти, для чего :

- подать СИМ на вход С регистра RG;

- нажать кнопку ПУСК при занесении нулевого бита или кнопки ВХОД ИНФОРМАЦИИ и ПУСК при занесении единичного бита информации;

- указанную манипуляцию выполнить 24 раза, начав с 24-ого РАЗРЯДА МК и ЗАКОНЧИВ 1-м. Правильность записи при наборе МК контролировать индикатором на 240х светодиодах. При допущенной ошибке необходимо нажать кнопку Сброс (RG) и вновь набрать МК;

- отсоединить СИМ от входа С RG.

2.2.2. Перенести первую МК микропрограммы из регистра информации в ЗУ, для чего :

- подать СИМ на вход V1 ЗУ;

- нажать кнопку ПУСК, при этом счётчик адреса (RGA) и его индикатор зафиксирует занесение МК в первую ячейку ЗУ;

- отсоединить СИМ от входа V1.

2.3.3. Повторить п.п. 2.2.1, 2.2.2 для занесения всех МК микропрограммы.

3. Осуществить контрольное чтение занесённой в ЗУ микропрограммы в следующей последовательности :

   1. Подать СИМ на вход V2 ЗУ и нулевое напряжение на гнездо КОНТРОЛЬ с выхода одного из логических элементов;

   2. Произвести сброс регистра информации RG и регистра адреса RGA.

   3. Нажимая кнопку ПУСК, наблюдать на индикаторе регистра информации RG считывание из ЗУ микрокоманд микропрограммы, а на индикаторе регистра адреса RGA – номер ячейки ЗУ.

   4. При обнаружении ошибок скорректировать неправильно набранные микропрограммы. Для этого произвести сброс RG И RGA, в режиме контрольного чтения по индикатору регистра адреса RGA установить номер ячейки ЗУ, предшествующий номеру ошибочной МК, и вновь записать её в ЗУ.

4. Реализовать занесённую в ЗУ микропрограмму двумя способами, для чего :

   1. Установить тумблер РАБОТА/ЗАПИСЬ в положение РАБОТА, тумблеры ПОЗИЦИЯ 0 и ПОЗИЦИЯ 1 – в верхнее положение;

   2. Многократно нажимая кнопку ПУСК, проконтролировать результаты последовательного выполнения микрокоманд микропрограммы умноения или деления на индикаторах ВЫХОД АДРЕСА и ВЫХОД ИНФОРМАЦИИ (младшие разряды расположены СЛЕВА, старшие - СПРАВА), а адреса исполняемых команд и их коды – на индикаторах регистров адреса RGA и информации RG блока памяти;

   3. Установить тумблер РЕИМ в положение НЕПР и, нажав кнопку ПУСК, исполнить микропрограмму в непрерывном режиме работы блока синхронизации. Результат выполнения операций контролировать на индикаторах ВЫХОД АДРЕСА и ВЫХОД ИНФОРМАЦИИ.

Содержание отчёта

1. Таблицы, иллюстрирующие алгоритм умножения и деления заданных двоичных чисел (табл. 5,1 и 5,5);

2. Таблицы реализации алгоритма умножения и деления заданных двоичных чисел в микрокомандном режиме работы установки (табл. 5.3, и 5.7);

3. Блок схемы алгоритмов (рис. 5.1, 5.2) и микропрограммы (табл. 5.4, 5.8) умножения и деления двух заданных двоичных чисел.

4. Краткие выводы по проделанной работе.