- •«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»
3.4.6. Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы:
1) формулировка варианта задания;
2) граф-схема алгоритма подпрограммы;
3) распределение памяти (размещение в ОЗУ переменных, программы и необходимых констант)
4) тексты основной программы и подпрограммы;
5) значения исходных данных и результата выполнения программы.
3.4.7. Задания повышенной сложности
Приведенные задания являются необязательными и выполняются по желанию:
1). Даны три массива одинаковой размерности. Получить четвертый массив той же размерности, каждый элемент которого равен большему из соответствующих элементов данных массивов.
2). Произвести редуцирование столбцов и строк матрицы (двумерного массива) для нахождения нижней границы по методу ветвей и границ
3.4.8. Контрольные вопросы
1. Что называется подпрограммой?
2. Что называется стеком?
3. С помощью, каких команд осуществляется вызов подпрограммы и возврат из нее?
4. Как в программной модели кодируются и работают индексные адресации с постинкрементом и преддекрементом?
5. Какие действия выполняет процессор при реализации команды CALL?
6. Какие действия подразумевает выполнение команды JRNZ R2,L2?
7. Как работает команда MOV R3,R4?
3.5. Лабораторная работа № 5. Командный цикл процессора
3.5.1. Цель работы
Цель работы – изучение функционирования процессора при выполнении машинных команд на микрокомандном уровне.
3.5.2. Общие положения
Реализация программы в ЭВМ сводится к последовательному выполнению команд. Каждая команда, в свою очередь выполняется как последовательность микрокоманд, реализующих элементарные действия над операционными элементами процессора.
В программной модели учебной ЭВМ предусмотрен Режим микрокоманд, в котором действие командного цикла реализуется и отображается на уровне микрокоманд. Список микрокоманд текущей команды выводится в специальном окне Микрокомандный уровень (рис. 2.1).
3.5.3. Последовательность выполнения работы
Данная лабораторная работа предполагает выполнение следующих этапов:
1) Выполнить последовательность команд по варианту (табл. 3.1) в режиме шаг.
2) Зарегистрировать изменения состояния процессора и памяти в форме табл. 3.2.
3) Записать последовательность микрокоманд для следующих команд модели учебной ЭВМ:
• ADD R3
• ADD @R3
• ADD @R3+
• ADD –@R3
• JRNZ R3, M
• MOV R4, R2
• JMP M
• CALL M
• RET: PUSH R3
• POP R5
4) Оформить и защитить отчет по лабораторной работе.
3.5.4 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 |