Пример программы: «прибавить константу к числу в памяти и записать результат снова в память»

Номер ячейки памяти (шест-надцатерич-ный)	Команда на машин­ном языке	Команда в символиче­ской форме	Комментарий
0000	70	LDR 0	Передача содержимого ячейки памяти
0001	00	00	000 А в аккумулятор
0002	0А	0А
0003	61	LRI 1	Загрузка в регистр 1 величины 3С
0004	ЗС	ЗС
0005	81	ADD 1	Сложение регистров 0 и 1, сумма в аккумуляторе
0006	74	SТR 0	Передача содержимого аккумулятора
0007	00	00	в ячейку 000В
0008	0В	OB
0009	FA	HLT	Останов программы
000А			Исходное число
000В			Сумма

5.2. Разветвления в программах

Одно из наиболее мощных свойств компьютеров заключается в их способности принимать решения в ходе выполнения программы. Эти решения принимаются в зависимости от простых условий, сложившихся на данный момент. Обычно в результате принятия реше­ния либо сохраняется последовательный порядок выполнения прог­раммы, либо происходит переход на другую часть программы. Слож­ные решения реализуются в виде нескольких простых разветвлений. Чтобы пояснить сказанное, рассмотрим программу, которая вы­бирает наибольшее из трех 8-битовых целых положительных чисел х, у и z. Сначала определяется наибольшее из двух чисел х и у путем вычитания второго из первого и проверки заема в старший разряд. Отсутствие заема говорит о том, что х больше или равен у. С другой стороны, присутствие такого заема означает, что у больше х. Затем аналогичным образом отыскивается наибольшее из двух чисел: z и найденного ранее наибольшего из х и у.

На рис. 5.1. описанная выше процедура представлена в виде ди­аграммы. Такие диаграммы называются блок-схемами. Они весьма удобны для построения схемы вычисленного процесса.

Программа, решающая нашу задачу, приведена в табл. 5.2. Пред­полагается, что три исходных числа х, у и z расположены в ячейках 001В, 001С и 001D.

Программа должна поместить наибольшее число в аккумулятор. Первая команда программы загружает х в аккумуля­тор, а вторая помещает у в общий регистр 1. Затем осуществляется их сравнение путем вычитания у из х. Если у строго больше х, тогда возникает заем в старший разряд, который сохраняется в виде еди­ницы в триггере переноса С. Однако еще до проверки переноса С значение х как «пробное» наибольшее из х и у загружается в регистр 2. Эта загрузка не влияет на состояние триггера переноса С.

Рис. 5.1. Блок-схема программы выбора наибольшего из трех положительных чисел x, y и z

Таблица 5.2

Программа отыскания наибольшего из трех 8-битовых целых чисел без знаков х, у и z

Ячейка памяти	Команда на машин­ном языке	Команда в сим­волической форме	Комментарий
0000	70	LDR 0	Передача х. из памяти в аккумулятор
0001	00	00
0002	1В	1В
0003	71	LDR 1	Передача у из памяти в регистр 1
0004	00	00
0005	1C	1C
0006	А1	SUB 1	Вычитание у из х. Триггер С устанавливается, если у > х
0007	72	LDR 2	Передача х в регистр 2 как возможного наибольшего
0008	00	00
0009	1В	1B
000А	7С	JCZ	Проверка С на наличие заема. Если нет заема, то х
000В	00	00	больше у, и следующая команда пропускается
000С	10	10
000D	72	LDR 2	Передача у в регистр 2, замещающая х
000Е	00	00	если у больше х
000F	1C	1C
0010	71	LDR 1	Передача z из памяти в регистр 1
0011	00	00
0012	1D	1D
0013	12	MOV 0 from 2	Передача наибольшего из х, у на аккумулятор из регистра 2
0014	А1	SUB 1	Вычитание z из наибольшего среди х, у.
			С устанавливается, если z больше
0015	12	MOV 0 from 2	Передача наибольшего из х, у в аккумулятор как возможного наибольшего
0016	7С	JCZ	Проверка С на наличие заема. Если заем есть,
0017	00	00	то z больше; в противном случае следующая команда
0018	1А	1A	опускается
0019	11	MOV 0 from 1	Передача z в аккумулятор как наибольшего
001 А	FA	HLT	Останов программы. Наибольшее число в аккумуляторе
001В			Число х
001С			Число у
001D			Число z

Затем выполняется команда условного перехода по значению С. Переход произойдет, если С имеет нулевое значение. Если С не равно нулю, то претендент на роль наибольшего, т. е. х, заменяется на у. Это делает следующая команда, которая загружает у в регистр 2. Если С=0, то управление передается на команду, хранящуюся в ячей­ке 0010, и в этом случае в качестве большего значения остается х. При любом варианте в этой точке программы наибольшее значение из х и у находится в регистре 2, и оно будет аналогичным образом срав­ниваться сz.

Значение z передается из памяти в регистр 1 командой LDR, нахо­дящейся в ячейке 0010. Следующая команда передает наибольшее значение из х и у в аккумулятор. Затем осуществляется сравнение путем вычитания z из содержимого аккумулятора. Если z больше, то возникает заем. Наибольшее из х и у переносится из регистра 2 в аккумулятор на случай, если z окажется меньше. Затем снова про­веряется состояние триггера С командой JCZ. Если С=0, что говорит об отсутствии заема, то делается переход на команду останова. В про­тивном случае выполняется очередная команда, загружающая в ак­кумулятор значение z, и после нее — команда останова. При всех условиях и конечном итоге на сумматоре оказывается значение наи­большего из трех чисел х, у и z.

Вообще говоря, принятие решения сводится к организации такой проверки, такого теста, по результатам которого можно было бы выб­рать ту или иную последовательность действий. Наличие команд ус­ловного перехода позволяет микропроцессору выбрать нужную аль­тернативу автоматически, без вмешательства человека. При этом зада­ча программиста — обеспечить, чтобы микропроцессор выполнял нужные действия при любом исходе теста.