МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра «Автоматика и телемеханика»
АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Лабораторная работа №5
Логические операции и организация условных переходов
Выполнил студент группы 220811 Д.А. Голиков ________
Проверил доц. каф. АТМ, А. В. Копылов ________
Тула 2012 г.
Цель работы:
Изучение команд логических операций и передачи управления; изучение программных способов поразрядной обработки данных и организации условных переходов в УОУ.
Задание на работу:
Изучить логические команды, команды сдвигов и правила битовой обработки кодов с помощью логических команд.
Ознакомится с разрядами регистра признаков МП и правилами записи на них.
Изучить команды условной передачи управления МП.
Провести исследование программ 1, 2.
Самостоятельно разработать программы:
а) выдачи на дисплей символа Ч, если нажата хотя бы одна из клавиш 0, 2, 4, 6, и символа Н в противном случае (программа 3);
б) выдачи на дисплей либо символа F, если одновременно нажаты одна из клавиш 0 – 3 и одна из клавиш 4 – 7, либо символа 0 в противном случае (программа 4).
Видоизмените программу 2 так, чтобы на дисплей выдавалась 1, если численное значение принятого от клавиатуры кода превышало 9, и 0 – в противном случае (программа 5).
Провести исследование программ 3, 4
Теоретические сведения:
Команды передачи управления
К окончанию текущей, точнее - после выборки команды из памяти в программном счетчике РС сформирован адрес следующей по порядку команды. При естественном порядке выполнения команды, соответствующем простейшим линейным программам, производятся выборка и исполнение этой следующей команды и т.д. Однако линейные прикладные программы на практике не встречаются. В разветвленных и циклических программах, а также при использовании подпрограмм приходится выполнять не следующую по порядку команду, а команду, находящуюся в другой ячейке программной памяти. Для этого достаточно загрузить в РС адрес новой ячейки, называемый адресом перехода. Такая процедура называется передачей управления, специальные команды, которыми она реализуется, называются командами управления программой.
Команды безусловной передачи управления загружают в РС адрес перехода. Старое содержимое РС теряется.
Команды условной передачи управления осуществляют переход только при удовлетворении некоторого условия, заданного в коде операции. Если условие не удовлетворяется, то передачи управления не происходит, а выполняется следующая по порядку команда.
Проверяемым условием является текущее значение одного из флагов. Для удобства программирования предусмотрены команды перехода, осуществляющие передачу управления, как по единичному, так и по нулевому значению каждого из флагов, кроме флага АС.
Регистр флагов имеет пять разрядов, каждый из которых устанавливается по определенному правилу в соответствии с выполнением МП последней команды. Этими разрядами являются:
1. Разряд переполнения (переноса) С-CARRY. В него записывается 1, если при выполнении арифметической команды или команды сдвига было переполнение аккумулятора, в противном случае в разряд записывается нуль.
2. Разряд знака S-SIGN. В него записывается 1, если при выполнении арифметической или логической команды в старшем (седьмом) разряде аккумулятора записана единица, в противном случае в разряд записывается нуль.
3. Разряд нулевого результата Z-ZERO. В него записывается 1, если при выполнении арифметической или логической команды во всех разрядах кода в аккумуляторе имеются нули, в противном случае в разряд записывается нуль.
4. Дополнительный разряд переполнения АС-AUX.CARRY. В него записывается 1, если при выполнении команд в аккумуляторе возникает единица переноса из третьего разряда.
5. Разряд паритета P-PARITY. В него записывается 1, если при выполнении команды количество единиц в разрядах аккумулятора будет четным.
При выполнении команд условных переходов микропроцессор проверяет состояние соответствующего разряда регистра признаков. Если при проверке состояние разряда регистра признаков условие не подтверждается, то выполняется следующая по порядку команда программы. Если условие подтверждается, то происходит переход по адресу, содержащемуся во втором и в третьем байтах команды условия пере-хода. Все восемь команд условных переходов трехбайтные: первый байт содержит код операции, второй и третий байты – адрес передачи управления. Таким образом, команды условных переходов позволяют строить ветвящиеся алгоритмы и в зависимости от текущего значения результата выполнения программы переходить на различные участки программы.