- •«Кузбасский государственный технический университет
- •1. Описание цикла лабораторных работ
- •2. Описание архитектуры учебной эвм
- •2.1. Программные модели для изучения архитектуры эвм
- •2.2 Структура учебной эвм
- •2.3. Представление данных в модели
- •2.4. Система команд учебной эвм
- •2.5. Состояния и режимы работы учебной эвм
- •2.6. Интерфейс пользователя
- •2.7. Микрокомандный уровень учебной эвм
- •2.8. Внешние устройства
- •2.8.1 Общая характеристика моделей внешних устройств
- •2.8.2 Контроллер клавиатуры
- •2.8.3. Дисплей
- •2.8.4. Блок таймеров
- •2.8.5. Тоногенератор
- •2.8.6. Блок индикаторов
- •2.9. Подсистема прерываний
- •2.9. Программная модель кэш-памяти
- •2.10. Программная модель alu-1
- •2.10.1. Общие сведения о программной модели alu-1
- •2.10.2. Операционный автомат
- •2.10.3. Регистры операционного автомата
- •2.10.4. Арифметико-логический блок
- •2.10.5. Блок сдвигателя
- •2.10.6. Счетчик
- •2.10.7. Микрооперации и логические условия
- •2.10.8. Управляющий автомат с программируемой логикой (уапл)
- •3. Лабораторные работы
- •3.1. Лабораторная работа № 1. Основы работы с программной моделью учебной эвм
- •3.1.1. Цель работы
- •3.1.2. Общие положения
- •3.1.3. Последовательность выполнения работы
- •3.1.4. Варианты заданий
- •3.1.5. Пример выполнения работы
- •3.1.6. Содержание отчета
- •3.2.3. Последовательность выполнения работы
- •3.2.4. Варианты заданий
- •3.2.5. Пример выполнения работы
- •3.2.6. Содержание отчета
- •3.3.3. Последовательность выполнения работы
- •3.3.4. Варианты заданий
- •3.3.5. Пример выполнения работы
- •3.3.6. Содержание отчета
- •3.3.7. Задания повышенной сложности
- •3.3.8. Контрольные вопросы
- •3.4. Лабораторная работа №4. Подпрограммы и стек
- •3.4.1. Цель работы
- •3.4.2. Общие положения
- •3.4.3. Последовательность выполнения работы
- •3.4.4. Варианты заданий
- •3.4.5. Пример выполнения работы
- •3.4.6. Содержание отчета
- •3.5.5 Пример выполнения работы
- •3.5.4 Варианты заданий
- •3.5.5 Пример выполнения работы
- •3.5.6. Содержание отчета
- •3.5.7. Задания повышенной сложности
- •3.5.8. Контрольные вопросы
- •3.6. Лабораторная работа №6. Программирование внешних устройств
- •3.6.1. Цель работы
- •3.6.2. Общие положения
- •3.6.3. Последовательность выполнения работы
- •3.6.4. Содержание отчета
- •3.6.5. Варианты заданий
- •3.6.6. Пример выполнения работы
- •3.6.7. Задания повышенной сложности
- •3.6.8. Контрольные вопросы
- •3.7. Лабораторная работа №7. Принципы работы кэш-памяти
- •3.7.1. Цель работы
- •3.7.2. Общие положения
- •3.7.3. Последовательность выполнения работы
- •3.7.4. Содержание отчета
- •3.7.5. Варианты заданий
- •3.7.6. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторный практикум по архитектуре эвм и систем
- •230201 «Информационные системы и технологии»
3.1.3. Последовательность выполнения работы
Данная лабораторная работа предполагает выполнение следующих этапов:
1) Изучить описание архитектуры учебной ЭВМ (п. 2.1. – 2.6) и общие положения к лабораторной работе (п/п. 3.1.2).
2) Пройти собеседование с преподавателем и получить задание для выполнения работы.
3) Записать в ОЗУ «программу», состоящую из пяти команд (варианты задания выбрать из таблицы 3.1). Команды в форме машинных кодов разместить в первые пять ячеек памяти. При необходимости ввести свое значение во входной регистр IR.
4) Определить те программно-доступные объекты (в данном случае это Асс, РС и отдельные ячейки ОЗУ), которые будут изменяться при выполнении заданных команд.
5) Выполнить в режиме шаг введенную последовательность команд, фиксируя изменения значений объектов в виде таблицы
6) Произвести арифметическую операцию над двумя числами, результат которой сохранить в ОЗУ и вывести в выходной регистр.
3.1.4. Варианты заданий
Последовательность команд, вводимых в ОЗУ, представлена в таблице 3.1
Таблица 3.1
Последовательность мнемокодов
Вар. |
IR |
Команда 1 |
Команда 2 |
Команда 3 |
Команда 4 |
Команда 5 |
1 |
000007 |
IN |
MUL #2 |
WR 10 |
WR @10 |
JNS 001 |
2 |
000000 |
RD #17 |
SUB #9 |
WR 16 |
WR @16 |
JNS 001 |
3 |
100029 |
IN |
ADD #16 |
WR 8 |
WR @8 |
JS 001 |
4 |
000000 |
RD #2 |
MUL #6 |
WR 11 |
WR @11 |
JNZ 000 |
5 |
000016 |
IN |
WR 8 |
DIV #4 |
WR @8 |
JMP 002 |
6 |
000000 |
RD #4 |
WR 11 |
RD @11 |
ADD #330 |
JS 000 |
7 |
000000 |
IN |
WR 9 |
RD @9 |
SUB #1 |
JS 004 |
8 |
000000 |
RD 4 |
SUB #8 |
WR 8 |
WR @8 |
JNZ 001 |
9 |
100005 |
IN |
ADD #2 |
WR 10 |
WR @10 |
JS 004 |
10 |
000000 |
RD 4 |
ADD #15 |
WR 13 |
WR @13 |
JMP 001 |
11 |
000315 |
IN |
SUB #308 |
WR 11 |
WR @11 |
JMP 001 |
12 |
000000 |
RD #998 |
ADD #19 |
WR 9 |
WR @9 |
JNZ 001 |
13 |
000017 |
IN |
WR 11 |
ADD 11 |
WR @11 |
JMP 002 |
14 |
000000 |
RD #5 |
MUL #9 |
WR 10 |
WR @10 |
JNZ 001 |
3.1.5. Пример выполнения работы
Дана последовательность мнемокодов, которую необходимо преобразовать в машинные коды, занести в ОЗУ ЭВМ, выполнить в режиме Шаг и зафиксировать изменение состояний программно-доступных объектов ЭВМ (табл. 3.2).
Таблица 3.2
Мнемокоды и машинные коды
Команды |
Значения | ||||
Мнемокоды |
RD #20 |
WR 30 |
ADD #5 |
WR @30 |
JNZ 2 |
Маш. коды |
21 1 020 |
22 0 030 |
23 1 005 |
22 2 030 |
12 0 002 |
Введем полученные машинные коды последовательно в ячейки ОЗУ, начиная с адреса 000. Выполняя команды в режиме Шаг, будем фиксировать изменения программно-доступных объектов (в данном случае это Acc, PC и ячейки ОЗУ 020 и 030) в форме табл. 3.3.
Таблица 3.3
Содержимое регистров и ячеек памяти
PC |
Acc |
M(020) |
M(030) |
PC |
Acc |
M(020) |
M(030) |
000 |
000000 |
000000 |
000000 |
004 |
|
|
000025 |
001 |
000020 |
|
|
005 |
|
|
|
002 |
|
000020 |
|
006 |
000030 |
|
|
003 |
000025 |
|
|
007 |
|
|
000030 |