ORT2/K2 Januar 2024

Ovaj rok nije rešen. Pomozite SI Wiki tako što ćete ga rešiti.

Popravni drugi kolokvijum 2024. godine održan je 20.01.2024. Zbog promene programa predmeta nije bilo moguće u januaru raditi i drugi i treći kolokvijum integralno, već je moralo da se izabere samo jedan od ta dva dela za polaganje u tekućem ispitnom roku.

Zadatak

Posmatra se deo računara koji čine memorija i i procesor. Memorija je kapaciteta 2¹⁶ bajtova. Širina memorijske reči je 1 bajt. Procesor je sa jednoadresnim formatom instrukcija. Podaci su dužine 1 bajt. Adrese su dužine 2 bajta i zauzimaju dve susedne memorijske lokacije, pri čemu se mlađi bajt nalazi na višoj, a stariji bajt na nižoj adresi. U procesoru postoji registar programskog brojača RS dužine 2 bajt, adresni registar memorije MAR dužine 2 bajt, prihvatni registar podatka memorije MR 1 bajt, prihvatni registar instrukcije IR dužine 3 bajta, akumulator A dužine 1 bajta, prihvatni registar podatka V dužine 1 bajta, registri opšte namene R₀, R₁ do R₁₅ dužine 2 bajta, programska statusna reč PSW dužine 1 bajt, ukazivač na na vrh steka SR dužine 2 bajt. Instrukcije su dužine 1, 2 ili 3 bajta.

Instrukcija skoka je instrukcija uslovnog skoka ukoliko je rezultat nula (VZ). Bitovi IR_23..20 imaju vrednost 0000 za instrukcije skoka, Instrukiija BZ realizuje, se kao relativni skok u odnosu na trenutnu vrednost programskog brojača PC. Bitovi IR_23..16 predstavljajut kod operacije koji je 00000000 za instrukciju BZ. Bitovi IR_15..8 predstavljaju pomeraj koji Je 8-bitna celobrojna veličina sa znakom. Instrukcija je dužine 2 bajt.

Bezadresne instrukcije su instrukcija stavljanja sadržaja akumulatora na stek (PUSN), punjenja akumulatora sadržajem sa steka (ROR), dekrementiranja akumulatora (DES) i povratka iz potprograma (RTS). Bitovi IR_23..20 imaju vrednost 0001 za bezadresne instrukcije. Bitovi IR_19..16 označavaju redni broj instrukcije. Bitovi IR_23..16 predstavljaju kod operacije i redom su 00010000, 00010001, 00010010, 00010011 za instrukcije PUSH, POP, DEC u RTS. Instrukcije su dužine 1 bajt.

Adresne instrukcije su instrukcija prenosa U akumulator (LD) instrukcija prenosa iz akumulatora (ST), aritmetička instrukcija sabiranja (ADD), instrukcija aritmetičkog pomeranja ulevo za jedno mesto (ASL) i instrukcija bezuslovnog skoka na sračunatu adresu potprograma (SR). U slučaju da se naiđe na kombinaciju operacija sa nekim adresiranjem sa kojim ta operacija ne može da se izvrši, takve instrukcije treba da budu bez dejstva. Instrukcija ASL rezultat pomeranja smešta u registar A Bitovi IR_23..20 predstavljaju kod operacije i redom su 0010, 0011, 0100, 0101 i 0110 za instrukcije LD, ST, ADD, ASL i JSR, Dužina instrukcija zavisi od načina adresiranja.

Načini adresiranja su registarsko direktno adresiranje (regdir), memorijsko direktno adresiranje (memdir), registarsko indirektno sa preinkrementiranjem adresiranje (preipsg) i neposredno adresiranje (immed). Bitovi IR_9..1 predstavljaju način adresiranja i redom su 0000, 0001, 0010 i 0011 za adresiranja regdir, memdir, preincr i immed. Kod registarskih adresiranja bitovi IR_15..12 se koriste za adresiranje jednog od registara opšte namene R₀ do R₁₅, dok se bitovi IR_11..8 ne koriste. Dužina instrukcije je 2 bajta. Kod memorijskih adresiranja bitovi IR_15..0 predstavljaju adresu memorijske lokacije. Dužina instrukcije je Z bajta. Kod neposrednog adresiranja bitovi IR15.8 predstavljaju 8 bitni podatak. Dužina instrukcije je 2 bajta vatm loaiіama Stek raste prema višim memorijskim lokacijama, a registar SP ukazuje na prvu slobodnu memorijsku lokaciju.

Svi registri imaju operaciju paralelnog upisa, Registri RS, MAR, SR i svi registri opšte namene imaju operaciju inkrementiranja. Registri A i SR imaju i operaciju dekrementiranja. U procesoru postoji i aritmetičko-logička jedinica ALU koja obavlja sve potrebne aritmetičke, logičke i pomeračke operacije. Na prvi ulaz ALU mogu se dovesti registri RS i A. Na drugi ulaz ALU mogu se dovesti rerictri IR i B.

• a) Nacrtati dijagram toka faze formiranja adrese i čitanja operanda.
• b) Nacrtati dijagram toka faze izvršavanja operacije.
• v) Dopuniti na praznim linijama priloženi deo glavnog programa.
• g) Napisati izraze za generisanje signala logičkog uslova operacije ASL, signala načina adresiranja

immed i sve izraze za generisanje signala dužina instrukcija.