Архитектура аппаратных средств
Знакомство с интерфейсом модели электронно-вычислительной машины, методами ввода и отладки программы, действиями основных классов команд, способов адресации. Процессор, оперативная память, сверхоперативная память (регистры общего назначения и кэш-память).
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2015 |
| Размер файла | 18,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
"Краснодарский информационно-технологический техникум"
Отчёт по лабораторной работе
Архитектура аппаратных средств
Краснодар 2014
Цель работы - знакомство с интерфейсом модели ЭВМ, методами ввода и отладки программы, действиями основных классов команд и способов адресации.
|
№ |
IR |
Команда 1 |
Команда 2 |
Команда 3 |
Команда 4 |
Команда 5 |
|
|
4 |
000007 |
RD #2 |
MUL #6 |
WR 11 |
WR @11 |
JNZ 00 |
Формулировка задания - 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.
1. Процессор, оперативная память (ОЗУ), сверхоперативная память (регистры общего назначения и кэш-память), устройство ввода (Увв) и устройство вывода (Увыв).
В состав процессора входят центральное устройство управления (УУ) и арифметическое устройство (АУ).
2. Система команд - это совокупность всех команд, которые способна выполнить данная ЭВМ. Система команд характеризуется тремя аспектами: форматами, способами адресации и системой операций.
3. Арифметико-логические и специальные команды, команды пересылки и загрузки, команды ввода/вывода, команды передачи управления Системные команды интерфейс электронный программа
4. Изменение естественного порядка выполнения команд программы; изменение содержимого счетчика команд с обеспечением переходов по программе
5. В модели учебной ЭВМ реализованы семь способов адресации:
Прямая адресация - в адресном поле располагается адрес операнда (номер ячейки памяти). Разновидностью прямой адресации является прямая регистровая адресация, при которой адресуется не ячейка памяти, а РОН.
Непосредственная адресация - в поле адреса команды располагается не адрес операнда, а сам операнд.
Относительная адресация - адрес формируется как сумма двух слагаемых: базы, хранящейся в специальном регистре или в одном из РОН, и смещения, извлекаемого из поля адреса команды. Разновидностью относительной адресации является индексная адресация. Индексная адресация предполагает наличие индексного регистра вместо базового.
При каждом обращении содержимое индексного регистра обычно модифицируется автоматически: увеличивается на 1 (индексная с постинкрементом) или уменьшается на 1 (индексная с прединкрементом).
Косвенная адресация - в поле адреса команды располагается адрес ячейки памяти, в которой хранится адрес операнда ("адрес адреса"), разновидностью косвенной адресации является косвенно-регистровая адресация, при которой в поле адреса команды размещается адрес РОН, хранящего адрес операнда.
6. Какие ограничения накладываются на способ представления данных в модели?
Ограничения накладываемые на способ представления данных в модели: диапазон изменения чисел -99999 ч +99999. Если результат арифметической операции выходит за рамки указанного диапазона, то происходит переполнение разрядной сетки. Деление на ноль вызывает переполнение.
7. Пуск или Шаг.
Команда Пуск запускает программу на выполнение. Программа представляет собой последовательность команд, записанных в ОЗУ. Программа выполняется в автоматическом режиме до команды HLT (Стоп) или точки останова. Программа выполняется по командам, начиная с ячейки ОЗУ, на которую указывает счетчик команд (PС), причем изменение состояний объектов модели отображается в окнах компонентов.
В состоянии Остановка модель учебной ЭВМ переходит в результате действия команды СТОП или автоматически в зависимости от выбранного режима работы.
Команда Шаг запускает выполнение одной команды либо одной микрокоманды (если установлен Режим микрокоманд) после чего модель переходит в состояние Останов.
В состоянии Остановка пользователь может просмотреть или изменить основные компоненты модели: регистры ЦП и РОН, ячейки ОЗУ, устройства ввода/вывода.
8. Как записать программу в машинных кодах в память модели ЭВМ?
Записать программу в машинных кодах в память модели ЭВМ можно на примере программной модели учебной ЭВМ реализованной стандартным Windows-совместимым интерфейсом, состоящий из нескольких окон: основного окна Модель учебной ЭВМ и окон компонентов Процессор, Память, Текст программы, Программа, Кэш-память, Микрокомандный уровень.
В окне Текст программы редактировать текст, загружать в него текстовые файлы и сохранять текст в виде файлов.
Окно компонента Программа состоит из трех составляющих: стандартного для эмулятора меню, панели управления и таблицы, которая имеет 300 строк и 4 столбца, каждая строка соответствует дизассемблированной ячейке памяти.
9.
* трехадресный;
* двухадресный;
* одноадресный;
* безадресный.
10. JMP - Безусловный переход;
JZ - Переход, если 0;
JNZ - Переход, если не 0;
JS - Переход, если отрицательно;
JNS - Переход, если положительно;
JO - Переход, если переполнение;
JNO - Переход, если нет переполнения;
JRNZ - Цикл.
Технология выполнения работы:
Для преобразования заданных мнемокодов в машинные коды составим таблицу соответствия.
Например, Команда 1 имеет вид IN. Согласно табл. 1 приложения, которая содержит команды учебной ЭВМ переведем команду IN в машинный код, где старший разряд равен 0 и младший равен 1, IN: =01. Далее следует тип адресации, т.к. его нет, то он равен 0. Затем в команде следует номер ячейки памяти ОЗУ, которую согласно формату, данных учебной ЭВМ следует привести к трехзначному числу 000. Следовательно, Команда 1 в машинных кодах имеет вид: 01 0 000. Аналогично переводим в машинные коды остальные четыре команды.
Команда 2 имеет вид MUL #2. Согласно табл. 1 приложения, которая содержит команды учебной ЭВМ переведем команду MUL #2 в машинный код, где старший разряд равен 2 и младший равен 5, MUL #2: =25. Далее следует тип адресации, он равен 1. Затем в команде следует номер ячейки памяти ОЗУ, которую согласно формату, данных учебной ЭВМ следует привести к трехзначному числу 002. Следовательно, Команда 2 в машинных кодах имеет вид: 25 1 002.
Команда 3 имеет вид WR 10. Согласно табл. 1 приложения, которая содержит команды учебной ЭВМ переведем команду WR 10 в машинный код, где старший разряд равен 2 и младший равен 2, WR 10: =22. Далее следует тип адресации, он равен 0. Затем в команде следует номер ячейки памяти ОЗУ, которую согласно формату, данных учебной ЭВМ следует привести к трехзначному числу 010. Следовательно, Команда 2 в машинных кодах имеет вид: 22 0 010.
Команда 4 имеет вид WR @10. Согласно табл. 1 приложения, которая содержит команды учебной ЭВМ переведем команду WR @10 в машинный код, где старший разряд равен 2 и младший равен 2, WR @10: =22. Далее следует тип адресации, он равен 0. Затем в команде следует номер ячейки памяти ОЗУ, которую согласно формату, данных учебной ЭВМ следует привести к трехзначному числу 010. Следовательно, Команда 2 в машинных кодах имеет вид: 22 0 010.
Команда 5 имеет вид JNS 001. Согласно табл. 1 приложения, которая содержит команды учебной ЭВМ переведем команду JNS 001 в машинный код, где старший разряд равен 1 и младший равен 4, JNS 001: =14. Далее следует тип адресации, он равен 0. Затем в команде следует номер ячейки памяти ОЗУ, которую согласно формату, данных учебной ЭВМ следует привести к трехзначному числу 001. Следовательно, Команда 2 в машинных кодах имеет вид: 14 0 001.
|
Код |
Тип адресации |
Название |
Действие |
|
|
IN |
Прямая (регистровая) |
Ввод |
Асс <IR |
|
|
MUL #2 |
Непосредственная |
Умножение |
Асс < Асс Ч DD |
|
|
WR 10 |
Прямая (регистровая) |
Запись |
M (*) <Асс |
|
|
WR @10 |
Косвенная |
Запись |
M (*) <Асс |
|
|
JNS 001 |
Прямая (регистровая) |
Переход, если положительно |
if Асс ?0 then PC < CR[ADR] |
Команды и коды
|
Последовательность |
Значения |
|||||
|
Команды |
IN |
MUL #2 |
WR 10 |
WR @10 |
JNS 001 |
|
|
Коды |
01 0 000 |
25 1 002 |
22 0 010 |
22 2 010 |
14 0 001 |
Введем полученные коды последовательно в ячейки ОЗУ, начиная с адреса 000. Выполняя команды в режиме Шаг, будем фиксировать изменения программно-доступных.
Содержимое программно-доступных объектов
|
PC |
Acc |
M (010) |
M (020) |
|
|
000 |
000000 |
000000 |
000000 |
|
|
001 |
000007 |
- |
- |
|
|
002 |
000014 |
- |
- |
|
|
003 |
- |
000014 |
- |
|
|
004 |
- |
000014 |
- |
|
|
001 |
- |
- |
- |
|
|
002 |
000028 |
- |
- |
|
|
003 |
- |
000028 |
- |
|
|
004 |
- |
- |
000028 |
Вывод: Я ознакомился с интерфейсом модели ЭВМ, методами ввода и отладки программы, действиями основных классов команд и способов адресации своих 5-ти команд
|
Команда 1 |
Команда 2 |
Команда 3 |
Команда 4 |
Команда 5 |
|
|
IN |
MUL #2 |
WR 10 |
WR @10 |
JNS 001 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение архитектуры персонального компьютера на примере микропроцессора фирмы Intel. Регистры общего назначения. Оперативная память; форматы данных и команд. Команд пересылки с различными способами адресации операндов. Структура программы на Ассемблере.
курс лекций [506,4 K], добавлен 03.05.2014Отличительные особенности микроконтроллеров AVR семейства Mega. Характеристики процессора, подсистемы ввода-вывода. Архитектура ядра и организация памяти. Регистры общего назначения. Алгоритмы моделирования команд. Реализация модели внешнего устройства.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 24.06.2013Аппаратные средства вычислительной техники. Центральный процессор. Память как составляющая компьютера, ее типичная иерархическая структура. Устройства ввода-вывода, шины. История развития средств вычислительной техники. Характеристика систем на основе Р6.
реферат [251,3 K], добавлен 08.02.2014Оперативная и постоянная внутренняя память компьютера. Кэш или сверхоперативная память. Контроллер как устройство по управлению кэш-памятью. Перепрограммируемая постоянная память. Видеопамять как разновидность оперативного запоминающего устройства.
презентация [651,5 K], добавлен 10.05.2010Функциональный состав микро-ЭВМ, разработка системы команд. Описание взаимодействия всех блоков электронно-вычислительной машины при выполнении команд программы. Арифметико-логическое устройство, кэш-память процессора, функциональное моделирование.
курсовая работа [981,4 K], добавлен 27.05.2013Хранение различной информации как основное назначение памяти. Характеристика видов памяти. Память типа SRAM и DRAM. Кэш-память или сверхоперативная память, ее специфика и области применения. Последние новинки разработок в области в оперативной памяти.
презентация [2,1 M], добавлен 01.12.2014Типы системной памяти. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), "энергонезависимая память" (CMOS). Процессор. Основные шины. Адресные данные. Совокупность всех возможных команд - система команд процессора.
контрольная работа [24,3 K], добавлен 30.03.2009Первые машины вычисления. Осуществление прорыва в области вычислительной техники. Процессоры пятого поколения. Развитие микропроцессоров Intel Pentium и Intel Pro. Языки программирования высокого уровня. Внутренняя оперативная память процессора.
реферат [28,2 K], добавлен 07.10.2013Функционально-структурная организация ЭВМ: архитектура, назначение основных блоков компьютера, принцип взаимодействия устройств. Физические характеристики компонентов ЭВМ: центральный процессор, память, шина; устройства ввода информации; периферия.
реферат [25,5 K], добавлен 24.03.2011Микропроцессор как центр вычислительной системы. Основная (материнская) плата. Системная шина как совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению. Внутренняя память компьютера - оперативная память и кэш-память. Гибкий диск или дискета.
реферат [25,1 K], добавлен 27.02.2009Схематическое представление памяти компьютера в виде последовательности ячеек. Оперативная память как быстро запоминающее устройство не очень большого объема. Кэш-память - высокоскоростная память произвольного доступа. Использование графической платы.
реферат [21,6 K], добавлен 27.01.2011Внешние и внутренние устройства ПК: материнская плата, жесткий диск, дисковод гибких и компакт-дисков CD-ROM, видео-, звуковая карта. Описание систем, расположенных на материнской плате: оперативная память, процессор, устройства ввода и вывода информации.
реферат [36,4 K], добавлен 09.02.2012Первые полупроводниковые оперативные запоминающие устройства. Разряд модуля памяти. Количество адресных входов микросхемы. Статические запоминающие устройства с произвольным доступом. Асинхронная статическая и конвейерно-пакетная статическая память.
лекция [279,2 K], добавлен 11.12.2013Современные комплектующие ПК. Материнская плата и ее базовые компоненты – северный и южный мост. Сведения о процессорах х86. Тактовая частота процессора. Кэш-память, физические вычислительные ядра, оперативная память. Тайминги, контроллеры памяти.
курсовая работа [31,3 K], добавлен 23.08.2009Принципы программного управления компьютером. Модульная и функциональная организация, аппаратная реализация электронно-вычислительной машины. Назначение устройств ввода и вывода информации. Функции процессора; устройства внутренней и внешней памяти.
презентация [2,2 M], добавлен 27.11.2013Архитектура микроконтроллеров семейства Mega. Организация памяти. Способы адресации памяти данных. Энергонезависимая память данных. Таблица векторов прерываний. Счетчик команд и выполнение программы. Абсолютный вызов подпрограммы. Сторожевой таймер.
дипломная работа [213,9 K], добавлен 02.04.2009Понятие и функции электронной памяти персонального компьютера, ее разновидности и функциональные особенности: основная или оперативная, кэш-память, постоянная ROM, доступная только для чтения, полупостоянная и буферная память различных адаптеров.
презентация [227,4 K], добавлен 27.08.2013Разработка программы вычисления выражения y = (x+10)5. Ход работы, структурная схема алгоритма. Окна основных обозревателей системы, текстовый редактор. Интерфейс модели ЭВМ, методы ввода и отладки программы, действия основных классов команд, адресация.
лабораторная работа [523,4 K], добавлен 28.12.2014Оперативная память как память, предназначенная для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций, ее отличительные черты от внешней. Хранение информации в Интернете, порядок ее загрузки в Сеть и способы защиты.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 09.11.2010Изучение устройства и назначения оперативной памяти как части системы компьютерной памяти, предназначенной для временного хранения данных при выполнении операций процессором ПК. Произвольный доступ и характеристика основных типов ОЗУ: DIMM, DDR, FTM, EDO.
презентация [3,9 M], добавлен 03.03.2011
