Лабораторная работа №1 «Архитектура ЭВМ и система команд». Архитектура эвм и вычислительных систем
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Федеральное агентство по культуре и кинематографии Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Сергиево-Посадский киновидеотехнический колледж» Рассмотрено на заседании предметной комиссии «___» ____________________ 200__г. Председатель предметной комиссии _______________________________ Утверждено на заседании методического кабинета «___» ____________________ 200__г. Председатель методического кабинета _________________________________ Лабораторная работа № 1 «Архитектура ЭВМ и система команд» По учебной дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» Выполнил: Студент ____ курса Группы_____ _______________________ Принял: преподаватель _______________________ Сергиев Посад 2007 г 9.1.1. Общие положения Для решения с помощью ЭВМ некоторой задачи должна быть разработана программа. Программа на языке ЭВМ представляет собой последовательность команд. Код каждой команды определяет выполняемую операцию, тип адресации и адрес. Выполнение программы, записанной в памяти ЭВМ, осуществляется последовательно по командам в порядке возрастания адресов команд или в порядке, определяемом командами передачи управления. Для того чтобы получить результат выполнения программы, пользователь должен: - ввести программу в память ЭВМ; - определить, если это необходимо, содержимое ячеек ОЗУ и РОН, содержащих исходные данные, а также регистров IR и BR; - установить в PC стартовый адрес программы; - перевести модель в режим Работа. Каждое из этих действий выполняется посредством интерфейса модели, описанного в главе 8. Ввод программы может осуществляться как в машинных кодах непосредственно в память модели, так и в мнемокодах в окно Текст программы с последующим ассемблированием. Цель настоящей лабораторной работы — знакомство с интерфейсом модели ЭВМ, методами ввода и отладки программы, действиями основных классов команд и способов адресации. Для этого необходимо ввести в память ЭВМ и выполнить в режиме Шаг некоторую последовательность команд (определенную вариантом задания) и зафиксировать все изменения на уровне программно-доступных объектов ЭВМ, происходящие при выполнении этих команд. Команды в память учебной ЭВМ вводятся в виде шестиразрядных десятичных чисел (см. форматы команд на рис. 8.3, коды команд и способов адресации в табл. 8.2—8.4). В настоящей лабораторной работе будем программировать ЭВМ в машинных кодах. 9.1.2. Пример 1 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. 9.1). Таблица 1. Команды и коды
 Введем полученные коды последовательно в ячейки ОЗУ, начиная с адреса 000. Выполняя команды в режиме Шаг, будем фиксировать изменения программно-доступных объектов (в данном случае это Асе, PC и ячейки ОЗУ 020 и 030) в табл. 2.Таблица 9.2. Содержимое регистров
9.1.3. Задание 1 1. Ознакомиться с архитектурой ЭВМ (см. часть I). 2. Записать в ОЗУ "программу", состоящую из пяти команд - варианты задания выбрать из табл. 3. Команды разместить в последовательных ячейках памяти. 3. При необходимости установить начальное значение в устройство ввода IR. 4. Определить те программно-доступные объекты ЭВМ, которые будут изменяться при выполнении этих команд. 5. Выполнить в режиме Шаг введенную последовательность команд, фиксируя изменения значений объектов, определенных в п. 4, в таблице (см. форму табл. 9.2). 6. Если в программе образуется цикл, необходимо просмотреть не более двух повторений каждой команды, входящей в тело цикла. Таблица 9.3. Варианты задания 1
9.1.4. Содержание отчета 1. Формулировка варианта задания. 2. Машинные коды команд, соответствующих варианту задания. 3. Результаты выполнения последовательности команд в форме табл. 9.2. 9.1.5. Контрольные вопросы 1. Из каких основных частей состоит ЭВМ и какие из них представлены в модели? 2. Что такое система команд ЭВМ? 3. Какие классы команд представлены в модели? 4. Какие действия выполняют команды передачи управления? 5. Какие способы адресации использованы в модели ЭВМ? В чем отличие между ними? 6. Какие ограничения накладываются на способ представления данных в модели ЭВМ? 7. Какие режимы работы предусмотрены в модели и в чем отличие между ними? 8. Как записать программу в машинных кодах в память модели ЭВМ? 9. Как просмотреть содержимое регистров процессора и изменить содержимое некоторых регистров? 10. Как просмотреть и, при необходимости, отредактировать содержимое ячейки памяти? 11. Как запустить выполнение программы в режиме приостановки работы после выполнения каждой команды? 12. Какие способы адресации операндов применяются в командах ЭВМ? 13. Какие команды относятся к классу передачи управления? Федеральное агентство по культуре и кинематографии Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Сергиево-Посадский киновидеотехнический колледж» Рассмотрено на заседании предметной комиссии «___» ____________________ 200__г. Председатель предметной комиссии _______________________________ Утверждено на заседании методического кабинета «___» ____________________ 200__г. Председатель методического кабинета _________________________________ Лабораторная работа № 2 «Программирование разветвляющегося процесса» По учебной дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» Выполнил: Студент ____ курса Группы_____ _______________________ Принял: преподаватель _______________________ Сергиев Посад 2007 г Для реализации алгоритмов, пути в которых зависят от исходных данных, используют команды условной передачи управления. 9.2.1. Пример 2 В качестве примера (несколько упрощенного по сравнению с заданиями лабораторной работы № 2) рассмотрим программу вычисления функции  (x-11)² - 125, при х ≥ 16,Y  = x² + 72x – 6400 , при х < 16,-168 причем х вводится с устройства ввода IR, результат у выводится на OR. Граф-схема алгоритма решения задачи показана на рис. 9.1. Рис. 9.1. Граф-схема алгоритма  В данной лабораторной работе используются двухсловные команды с непосредственной адресацией, позволяющие оперировать отрицательными числами и числами по модулю, превышающие 999, в качестве непосредственного операнда. Оценив размер программы примерно в 20—25 команд, отведем для области данных ячейки ОЗУ, начиная с адреса 030. Составленная программа с комментариями представлена в виде табл. 9.4. Таблица 9.4
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||