В общем случае, команда содержит следующую информацию:
- код выполняемой операции;
- указания по определению операндов (или их адресов);
- указания по размещению получаемого результата.
В зависимости от количества операндов, команды бывают:
- одноадресные;
- двухадресные;
- трехадресные;
- переменноадресные.
Команды хранятся в ячейках памяти в двоичном коде
В современных компьютерах длина команд переменная (обычно от двух до четырех байтов ), а способы указания адресов переменных весьма разнообразные.
В адресной части команды может быть указан, например:
- сам операнд (число или символ);
- адрес операнда (номер байта, начиная с которого расположен операнд);
- адрес адреса операнда (номер байта, начиная с которого расположен адрес операнда), и др.
Рассмотрим несколько возможных вариантов команды сложения (англ. add — сложение), при этом вместо цифровых кодов и адресов будем пользоваться условными обозначениями:
Импровизаторы | Выпуск 4 | Дима Масленников
2.5. Как выполняется команда?
Выполнение команды можно проследить по схеме:
Общая схема компьютера
Как пpавило, этот процесс разбивается на следующие этапы:
- из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, выбирается очередная команда; содержимое счетчика команд при этом увеличивается на длину команды;
- выбранная команда передается в устройство управления на регистр команд;
- устройство управления расшифровывает адресное поле команды;
- по сигналам УУ операнды считываются из памяти и записываются в АЛУ на специальные регистры операндов;
- УУ расшифровывает код операции и выдает в АЛУ сигнал выполнить соответствующую операцию над данными;
- результат операции либо остается в процессоре, либо отправляется в память, если в команде был указан адрес результата;
- все предыдущие этапы повторяются до достижения команды «стоп».
Источник: www.examen.ru
Основные понятия и определения: информация, алгоритм, программа, команда, данные, технические устройства.
Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.
Степень не знания.
Алгоритм – algorithm — совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.
Программа удвоение | команда bmd XXl
Программа – program – последовательность действий (операций), предложенная в целях достижения конкретного результата.
Данные – data — информация, представленная в формализованном виде для достижения определенных целей операнда.
Команда — это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер.
Технические устройства– (изделие, конструкция) – продукт деятельности человека в различных сферах его жизнедеятельности.
Системы счисления. Представление чисел в позиционных и непозиционных системах
Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков. Системы счисления подразделяются на позиционные, непозиционные и смешанные.
В позиционных системах счисления один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен.
В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания. (пример непозиционной СС -римская)
Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.
1. Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней двойки:
Пример . Число перевести в десятичную систему счисления.
2. Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней восьмерки:
Таблица 5. Степени числа 8
Пример . Число перевести в десятичную систему счисления.
3. Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней числа 16:
Таблица 6. Степени числа 16
Пример . Число перевести в десятичную систему счисления.
4. Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.
Пример. Число перевести в двоичную систему счисления.
5. Для перевода десятичного числа в восьмеричную систему его необходимо последовательно делить на 8 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 7. Число в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.
Пример. Число перевести в восьмеричную систему счисления.
6. Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.
Пример. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.
7. Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, его нужно разбить на триады (тройки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую триаду нулями, и каждую триаду заменить соответствующей восьмеричной цифрой (табл. 3).
Пример. Число перевести в восьмеричную систему счисления.
8. Чтобы перевести число из двоичной системы в шестнадцатеричную, его нужно разбить на тетрады (четверки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую тетраду нулями, и каждую тетраду заменить соответствующей восьмеричной цифрой (табл. 3).
Пример. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.
9. Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой.
Пример. Число перевести в двоичную систему счисления.
10. Для перевода шестнадцатеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной тетрадой.
Пример. Число перевести в двоичную систему счисления.
11. При переходе из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно, необходим промежуточный перевод чисел в двоичную систему.
Пример 1. Число перевести в восьмеричную систему счисления.
Пример 2. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.
Источник: studfile.net
Дайте определение команды и микрокоманды
Машинные команды представляют собой программы из микрокоманд. Каждая ЭВМ имеет свой собственный набор микрокоманд, который хранится либо в основной памяти, либо долговременном запоминающем устройстве блока микропрограммного управления.
Под форматом команды понимают совокупность размера всех полей и их расположения в команде. Команда делится на две области: область кода операции и область адресов. Вначале идет код операции (КОП) который говорит, что вообще необходимо делать, а затем идет адрес операнда/операндов с которым/которыми это надо делать.
В адресной части машинной команды содержится информация о адресах операндов. Это либо значения адресов ячеек ОП, в которых размещаются сами операнды (абсолютная адресация), либо информация, по которой процессор определяет значения адресов операндов в ОП (относительная адресация).
Адресная область может состоять из нескольких частей – это, так называемые многоадресные команды.Адресная область состоит из трех полей: в первых двух лежат адреса операндов, а в третье будет записан адрес результата действия над операндами.
В двухадресных командах адресная область состоит из двух полей: поле адреса первого операнда и поле адреса второго операнда. Адрес результата действия над операндами будет записан в первое поле.
В одноадресных командах адресная область состоит из одного единственного поля, в котором лежит адрес операнда, а адрес второго операнда и результата совпадает с сумматором.
Существуют так же и безадресные команды, которые применяются при работе со стеками, когда подразумеваются адреса обоих операндов и результата операции. Чаще всего используются двух-, одно- и безадресные команды.
Микрокоманды строго форматированы, содержат большое количество полей, имеют достаточно приличную длину – порядка 72-х двоичных разрядов. Среди полей микрокоманды обязательно присутствует поле, в котором содержится код микрооперации.
Каждая микрокоманда представляет собой управляющее слово, которое должно где-то храниться. Ее извлечение потребует какого-то времени, а ее выполнение можно начинать только после ее извлечения. Если микрокоманда должна выполняться за один период тактового сигнала, то тактовый сигнал должен быть поделен на еще более мелкие промежутки времени. Тогда на первом промежутке будет происходить извлечение микрокоманды, а на втором – ее выполнение. Причем ясно, что выполнение микрокоманды будет происходить дольше, чем ее извлечение, поскольку потребует выполнения нескольких действий – извлечения аргументов, выполнения операции и записи результата.
Дайте определение программы.
Программы являются реализациями алгоритмов решения задач при помощи языковых средств, понятных для данного класса ЭВМ и состоят из совокупностей машинных команд.
— последовательность инструкций, определяющих процедуру решения конкретной задачи ЭВМ. Программы необходимы для работы компьютера, обычно состоящей в исполнении инструкций программы в центральном процессоре. Программа — один из компонентов программного обеспечения. (Википедия)
Безадресные команды
— команда, определяющая операнды, для которых задана операция в неявной форме.
Безадресная команда содержит только код операции, а информация для нее должна быть заранее помещена в определенные регистры
Возможно использование безадресных команд, когда подразумеваются адреса обоих операндов и результата операции, например при работе со стековой памятью. Безадресные команды на основе стековой адресации предельно сокращают формат команд, экономят память и способствуют повышению производительности.
Назначение эмуляторов
Эмуляция — комплекс программных, аппаратных средств или их сочетание, предназначенное для копирования (или эмулирования) функций одной вычислительной системы (гостя) на другой, отличной от первой, вычислительной системе (хосте) таким образом, чтобы эмулированное поведение как можно ближе соответствовало поведению оригинальной системы (гостя). Целью является максимально точное воспроизведение поведения
Эмулятор — это программная система, которая позволяет создать максимально чёткую программную модель компьютера или другого вычислительного устройства, и выполнять программное обеспечение внутри.
При написании программ для микроконтроллеров, если нет аппаратного отладчика, можно воспользоваться эмулятором микроконтроллера. Он позволит отладить прошивку, не подключая пока МК.
Теоретически, согласно тезису Чёрча — Тьюринга, любая операционная среда может быть эмулирована на другой. Однако на практике зачастую это бывает крайне затруднительно ввиду того, что точное поведение эмулируемой системы не документировано и его возможно определить только посредством обратной разработки. В тезисе также не говорится о том, что если производительность эмуляции меньше, чем у оригинальной системы, то эмулируемое программное обеспечение будет работать существенно медленнее, нежели должно на оригинальном оборудовании, с возможным возникновением остановок эмуляции или неустойчивой производительностью.
50. Что обеспечивает прямой доступ к памяти (ПДП)?
ответ – КПДП
ПДП — режим обмена данными между устройствами компьютера или же между устройством и основной памятью, в котором центральный процессор (ЦП) не участвует (один из способов организации передачи данных между памятью и периферийными устройствами). Так как данные не пересылаются в ЦП и обратно (устройство обращается к оперативной памяти, не прерывая работы процессора), скорость передачи увеличивается.
Обменом в режиме ПДП управляет не программа, выполняемая процессором, а электронные схемы, внешние по отношению к процессору. Обычно схемы, управляющие обменом в режиме ПДП, размещаются или в специальном контроллере, который называется контроллером прямого доступа к памяти (КПДП), или в контроллере самого ВУ.
Процедура передачи данных в режиме ПДП состоит в следующем:
• Запрос DREQ (Dma REQuest) на начало передачи поступает в контроллер ПДП в виде элек-трического сигнала из внешнего устройства.
• КПДП посылает в процессор запрос канала HOLD.
• Процессор заканчивает текущий канальный цикл и предоставляет канал, о чем сообщает сигналом HLDA (предоставление канала).
• КПДП сообщает устройству ввода-вывода о начале выполнения циклов прямого доступа к памяти (DACK).
• КПДП генерирует канальные циклы (т.е. нужные адреса и последовательности управляющих сигналов), в которых между памятью и внешним устройством происходит обмен байтами (или словами).
Источник: allrefrs.ru