ОРТ2/К3 2021 — разлика између измена

Верзија на датум 6. јул 2021. у 01:01

Поставка

Посматра се део рачунара који чине меморија и процесор. Меморија је капацитета 2¹⁶ бајтова. Ширина меморијске речи је 1 бајт. Процесор је са једноадресним форматом инструкција. Адресе и подаци су дужине 16 бита и заузимају по две суседне меморијске локације, при чему се старији бајт налази на нижој, а млађи бајт на вишој адреси.

У процесору постоји регистар програмског бројача PC дужине 2 бајта, адресни регистар меморије MAR дужине 2 бајта, прихватни регистар податка меморије MDR дужине 1 бајт, прихватни регистар инструкције IR дужине 4 бајта, акумулатор A дужине 2 бајта, прихватни регистар податка B дужине 2 бајта, регистри опште намене R0 до R15 дужине 2 бајта, програмска статусна реч PSW дужине 1 бајт. Инструкције су дужине 1, 2, 3 или 4 бајта.

Бит 7 првог бајта инструкције је 0 за све инструкције скока. Код инструкција условног скока бит 6 првог бајта инструкције је 0, док код инструкција безусловног скока бит 6 првог бајта инструкције је 1. Инструкција условног скока је инструкција условног скока уколико резултат није нула (JNZ), а инструкције безусловног скока су инструкција безусловног скока (JMP). Битовима 5 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције и на основу тога су за инструкције JNZ и JMP усвојени кодови операције 00000000 и 01000000, респективно. Инструкције JNZ и JMP се реализују као апсолутни скокови, при чему је адреса дата другим и трећим бајтом инструкције. Дужина инструкција је 3 бајта.

Бит 7 првог бајта инструкције је 1 за све адресне и безадресне инструкције.

Битови 6 и 5 првог бајта инструкције су 01 за безадресне инструкције. Безадресне инструкције су инструкције стављања садржаја акумулатора на стек (PUSH), пуњења акумулатора садржајем са стека (POP) и декрементирање акумулатора (DEC). Битовима 4 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције за безадресне инструкције. На основу тога су за инструкције PUSH, POP и DEC усвојени кодови операција 10100000, 10100001 и 10100010, респективно. Дужина инструкција је 1 бајт.

Битови 6 и 5 првог бајта инструкције су 11 за адресне инструкције. Адресне инструкције су инструкција преноса у акумулатор (LD), инструкција преноса из акумулатора (ST), логичка инструкција "или" (OR), инструкција ротирања операнда једно место удесно која смешта резултат у акумулатор (ROR), инструкција безусловног скока на срачунату адресу (JADR), инструкција сабирања (ADD) и инструкција одузимања (SUB). Битовима 4 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције за адресне инструкције. На основу тога су за инструкције LD, ST, OR, ROR, JADR, ADD и SUB усвојени кодови операција 11100000, 11100001, 11100010, 11100011, 11100100, 11100101 и 11100110 респективно. Дужина инструкција је 2 или 4 бајта и зависи од специфицираног начина адресирања.

Начини адресирања су специфицирани битовима 7, 6 и 5 другог бајта инструкције и то на следећи начин: 000-меморијско директно адресирање (memdir), 001-регистарско индиректно адресирање (regind), 010-регистарско директно адресирање (regdir), 011-релативно адресирање са померајем (pcrel), 100-непосредно адресирање (immed) и 101-регистарско индиректно са померајем адресирање (regindpom). Код меморијског директног адресирања 16 битна адреса меморијске локације је дата трећим и четвртим бајтом инструкције. Битови 4 до 0 другог бајта инструкције се не користе. Дужина инструкција је 4 бајта. Регистарско индиректно адресирање користи неке од регистара опште намене R0 до R15 специфициране битовима од 3 до 0 другог бајта. Бит 4 другог бајта инструкције се не користи. Дужина инструкција је 2 бајта. Регистарско директно адресирање користи неке од регистара опште намене R0 до R15 специфициране битовима од 3 до 0 другог бајта. Бит 4 другог бајта инструкције се не користи. Дужина инструкција је 2 бајта. Код релативног адресирања са померајем трећи и четврти бајт инструкције садрже 16 битни померај који је дат као целобројна величина са знаком. Битови 4 до 0 другог бајта инструкције се не користе. Дужина инструкција је 4 бајта. Код непосредног адресирања 16 битни операнд дат је трећим и четвртим бајтом инструкције. Битови 4 до 0 другог бајта инструкције се не користе. Дужина инструкција је 4 бајта. Код регистарског индиректног адресирања са померајем трећи и четврти бајт инструкције садрже 16 битни померај који је дат као целобројна величина са знаком. Један од регистара опште намене R0 до R15 који се користи специфициран је битовима од 3 до 0 другог бајта инструкције. Бит 4 другог бајта инструкције се не користи. Дужина инструкција је 4 бајта.

Стек расте према вишим меморијским локацијама, а регистар SP указује на последњу заузету меморијску локацију. Процесор нема могућност обраде прекида.

Пројектовати део операционе јединице процесора која је потребна да се изврши (FETCH + ADDR + EXEC) инструкција JADR (1234h).
Дати су почетни садржаји регистара и индикатора: PC=1000h, SP=2000h, ACC = 0002h, R0=00F2h, R1=000Ch, R2=00A2h, R3=FFE3h, N=0, Z=0, V=0 и C=0. Индикатори статусне речи на које инструкције не утиче треба да остану непромењени. Извршити 7 сукцесивних наредби и за сваку наредбу одредити следеће: у фази читања инструкције - меморијске адресе са којих је прочитана инструкција, садржај регистра IR, инструкцију која је прочитана и нови садржај регистра PC; у фази одређивања адресе операнда и читања операнда - меморијске адресе са којих је прочитана адреса операнда, меморијске адресе са којих је прочитан операнд, вредност операнда и нови садржај регистара опште намене који су у овој фази промењени; у фази извршавања операције - меморијске адресе којима се у овој фази приступа, садржај акумулатора A и индикатора N, Z, V и C након извршавања инструкције и нови садржај регистара и меморијских локација који су у овој фази промењени. Резултате представити у табелама 1, 2 и 3 формулара.

Садржај дела меморије из поставке задатка
ЛОКАЦИЈА	000A	000B	000C	000D	000E	000F	0010	0011	0012	0013
ВРЕДНОСТ	10	01	00	C1	21	77	11	00	0A	83
ЛОКАЦИЈА	1000	1001	1002	1003	1004	1005	1006	1007	1008	1009
ВРЕДНОСТ	E0	00	00	0A	00	10	09	10	E8	A2
ЛОКАЦИЈА	100A	100B	100C	100D	100E	100F	1010	1011	1012	1013
ВРЕДНОСТ	E2	60	00	08	A0	40	10	19	00	52
ЛОКАЦИЈА	1014	1015	1016	1017	1018	1019	101A	101B	101C	101D
ВРЕДНОСТ	21	41	F0	00	03	E3	21	B8	10	13

Решење

Кодови операција

Битови IR31..24								Класа инструкције
31	30	29	28	27	26	25	24	Класа инструкције
0	0	Код операције						Условни скок
0	1	Код операције						Безусловни скок
1	0	1	Код операције					Безадресне инструкције
1	1	1	Код операције					Адресне инструкције

Битови IR31..24								Инструкција	2. бајт	3. бајт	4. бајт	Дужина
31	30	29	28	27	26	25	24	Инструкција	2. бајт	3. бајт	4. бајт	Дужина
Условни скок
0	0	0	0	0	0	0	0	JNZ	ст.	мл.	/	3 б
Безусловни скок
0	1	0	0	0	0	0	0	JMP	ст.	мл.	/	3 б
Безадресне инструкције
1	0	1	0	0	0	0	0	PUSH	/	/	/	1 б
1	0	1	0	0	0	0	1	POP	/	/	/	1 б
1	0	1	0	0	0	1	0	DEC	/	/	/	1 б
Адресне инструкције
1	1	1	0	0	0	0	0	LD	Адр.
1	1	1	0	0	0	0	1	ST	Адр.
1	1	1	0	0	0	1	0	OR	Адр.
1	1	1	0	0	0	1	1	ROR	Адр.
1	1	1	0	0	1	0	0	JADR	Адр.
1	1	1	0	0	1	0	1	ADD	Адр.
1	1	1	0	0	1	1	0	SUB	Адр.

Битови IR23..16								Адресирање	3. бајт	4. бајт	Дужина
23	22	21	20	19	18	17	16	Адресирање	3. бајт	4. бајт	Дужина
0	0	0	/	/	/	/	/	Мем. дир.	ст.	мл.	4 б
0	0	1	R	R	R	R	R	Рег. инд.	/	/	2 б
0	1	0	R	R	R	R	R	Рег. дир.	/	/	2 б
0	1	1	/	/	/	/	/	PC релативно	ст.	мл.	4 б
1	0	0	/	/	/	/	/	Непосредно	ст.	мл.	4 б
1	0	1	R	R	R	R	R	Рег. инд. са пом.	ст.	мл.	4 б

Операциона јединица

Овај задатак није решен. Помозите SI Wiki тако што ћете га решити.

Меморија