MaszynaW 03

___ 1. Maszyna W

(pierwsza para nawiasów), której adres znajduje się w komórce pamięci (droga para) wskazywanej przez rejestr A.

Prosta modyfikacja maszyny cyfrowej W jest układ zawierający dodatkowo połączenie magistral: magA i magS (tak powstałą strukturę będziemy nazywać maszyna cyfrowa W+).

1.2. Rozkazy

Przedstawiana na wykładzie maszyna W, podobnie jak jej sprzętowa realizacja, posiada stała listę rozkazów. W programie SYMULATR pozwala się użytkownikowi na definiowanie, w oparciu o zadana architekturę, dowolnych rozkazów (sposób definiowania jest opisany w dalszej części pracy). Na początku tego punktu przypomnijmy zatem listę rozkazów maszyny W przedstawiona na wykładzie (tablica 1.1). Następnie, na przykładzie rozkazów dodawania i skoku warunkowego, omówimy zasady projektowania rozkazu.

Tablica 1.1

Lista rozkazów maszyny wykładowej

		LISTA ROŻKA	z6n maszyny w
Ul	POB	((AD;) - AK	pobtanie z PaO do AK
101	SOM	IL) - l gdy Z - 0	skok warunkowy przy Z « 1
		!M» - L gdy Z » 0	(liczba ujemna w AK!
10C	S03	(AD) - L	o kok b* mrunkow;
Cli	on t.	(AK) - ( IAD) | AK	odejmowanie
MO	mc	(AK) - IAD)	wpisanie z AK do PaO
001	DOD	(AK) * ( (AD) ) - AK	dodawania

1.2.1.    Synteza rozkazu

Działanie rozkazu sprowadza się do wykonania, w odpowiedniej kolejności, określonych przesyłów między rejestrowych. A zatem pierwszym etapem syntezy rozkazu jest określenie sekwencji przesyłów międzyrejestrowych, odpowiadającej działaniu danego rozkazu. Następnie należy pogrupować przesyły w takty i wreszcie określić dla każdego taktu, które sygnały sterujące maja być aktywne w tym takcie.

1.2.1.1.    Rozkazy arytmctyczno-logiczne oa przykładzie rozkazu DOD

Zadanie rozkazu DOD, którym jest dodanie do akumulatora AK zawartości komórki pamięci o adresie wskazanym przez część adresowa rozkazu, zrealizowane zostanie w następujących etapach (obok określenia danego przesyłu podano nazwy sygnałów, powodujących jego wykonanie):

a) pobranie rozkazu do rejestru instrukcji ((A))    - S    : czyt

(S)    -* I    : wys, aya

b)    inkremcntacja licznika rozkazów

(L) +    1    - L    : U

c)    odczy t argumentu

(AD)    -* A    : wy ad,    węą

((A))    - S    : czyi

d)    dodanie argumentu do akumulatora

($)+(AK) — AK : wys, weja, dod, weak

e)    przygotowanie do pobrania następnego rozkazu

(L)    -* A : wył. wea

Przyjęto tu, że przygotowanie do pobrania aktualnie rozważanego rozkazu następuje, dla oszczędności czasu, na końcu wykonywania rozkazu poprzedniego. Obecnie należy podzielić czynności związane z wykonaniem rozkazu na takty i określić sygnały aktywne w każdym z taktów. Zauważmy, że czynności określone w punktach a) i b) można wykonać w jednym takcie zegara. Po wykonaniu tego taktu następuje dekodowanie rozkazu (na podstawie zawartości rejestru instrukcji 1) i w drugim takcie można przesłać adres argumentu rozkazu do rejestru adresowego pamięci (pierwszy przesył z punktu c)). W ostatnim trzecim takcie możliwe jest wykonanie wszystkich pozostałych czynności związanych z realizacją omawianego rozkazu. Przebiegi czasowe sygnałów mikrosterujących przedstawia rysunek 1.2.

Rozkaz dodawania musi się składać z trzech taktów. W poszczególnych taktach powinny być aktywne następujące sygnały sterujące:

-    takt 1:    czyt, wys, wei, ii

-    takt 2:    wy    ad. wea

-    takt 3:    czyt, wys, weja, dod, wcak. wyl, wea

1.2.1.2. Rozkaz skoku warunkowego SOM

Realizacja rozkazu SOM zależy od zawartości akumulatora. Jeżeli zawartość jest ujemna (Z = 1), to zadanie rozkazu SOM polega na przerwaniu sekwencyjnej realizacji programu i rozpoczęciu nowej sekwencji od adresu wskazanego w części adresowej rozkazu. W przypadku nieujemnej zawartości akumulatora (Z = 0) należy przejść do realizacji następnego rozkazu. Realizację tego rozkazu można rozbić na następujące etapy:

a)    pobranie rozkazu

((A))    -    S : czyt

(S)    -*    1    : wys. E£|

b)    inkrementacja licznika rozkazów (L) + I - L : ii

c)    testowanie bitu Z akumulatora, jeśli bit Z = 0, to przejście do punktu c, w przeciwnym

razie do punktu d