- •Оглавление
- •1.1 Информатика
- •1.2 Информация
- •1.3 Кодирование информации. Мера информации
- •1.4 Преобразование информации
- •1.5 Формы представления информации
- •1.6. Передача информации
- •Глава 2. Общие принципы организации и работы компьютеров
- •2.1 Принцип построения компьютера, структура компьютера
- •2.2 Команда, форматы команд
- •2.3 Эвм как автомат
- •2.4 Архитектура эвм
- •2.5 Классы компьютеров. Классификация компьютеров
- •Глава 3. Алгоритмы. Алгоритмизация
- •3.1 Абстрактные автоматы и понятие алгоритма
- •3.2 Формы записи алгоритмов.
- •3.3 Характеристики алгоритма
- •3.4 Исполнители алгоритма
- •Глава 4. Арифметические основы эвм.
- •4.1 Системы счисления
- •4.2 Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
- •4.3 Перевод из 10-ной системы счисления в р-ную.
- •4.4 Перевод чисел из р-ичной системы счисления в десятичную.
- •4.5 Системы счисления с основаниями, являющимися степенью 2.
- •Двоично-шестнадцатеричная система счисления.
- •Глава 5. Представление данных в памяти эвм.
- •5.1 Проблемы представления данных
- •5.2 Формы представления чисел в эвм.
- •5.3 Прямой, обратный и дополнительный коды.
- •5.4 Представление чисел с плавающей точкой.
- •5.5 Кодирование текстовой и графической информации .
- •Глава 6. Логические основы эвм
- •6.1 Основные понятия алгебры логики.
- •6.2 Основные логические операции.
- •6.3 Основные законы и соотношения алгебры логики.
- •6.4 Логические функции двух переменных.
- •6.5 Свойства функций алгебры логики
- •6.6 Аналитическое представление логических функций.
- •6.7 Системы функций алгебры логики.
- •Рассмотрим практическое применение изложенного материала.
- •Решение логических задач с помощью таблиц истинности.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •6.8 Понятия о комбинационных схемах и цифровых автоматах
- •Пример 1.
- •Пример 2.
- •Пример 3.
- •Пример 4.
- •Глава 7. Контроль работы цифрового автомата
- •7.1 Кодирование информации как средство обеспечения контроля работы автомата
- •7.2 Методы эффективного кодирования информации
- •7.3 Кодирование по методу четности-нечетности
- •7.3 Коды Хэминга
- •Глава 8. Прикладное программное обеспечение
- •9.1 Текстовые редакторы
- •9.2 Электронные таблицы
- •9.3 Система управления базами данных (субд) Основные функции субд
- •Глава 9. Методические рекомендации по решению задач в курсе информатики
- •9.1 Измерение информации. Вероятностный подход.
- •9.2 Арифметические основы эвм.
- •9.3 Представление числовых данных в памяти эвм.
- •9.4 Логические основы эвм.
- •9.5 Алгоритмизация
- •Список литературы
2.2 Команда, форматы команд
Команда – это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер.
Структура команды.
Количество разрядов, которые отводятся для записи команды, зависит от аппаратных средств конкретной модели компьютера. В связи с этим, структуру конкретной команды будем рассматривать для общего случая.
В общем случае команда содержит следующую информацию:
код выполняемой операции;
указания по определению операндов или их адресов;
указания по размещению получаемого результата.
Для любой конкретной машины должно быть задано число двоичных разрядов, отводимых в команде для каждого из её адресов и для кода операций, так же как и сами фактические коды операций. Число двоичных разрядов в команде, отведенное при конструировании машины для каждого из её адресов, определяет верхнюю границу числа ячеек памяти машины, имеющих отдельные адреса: если адрес в команде изображается с помощью n двоичных разрядов, то в памяти с быстрой выборкой не может содержаться больше чем 2n ячеек.
Команды выполняются последовательно, начиная с начального адреса (точки входа) исполняемой программы, адрес каждой следующей команды на единицу больше адреса предыдущей команды, если она не являлась командой перехода.
В современных машинах длина команд переменная (как правило, от двух до четырёх байт), а способы указания адресов переменных весьма разнообразны.
В адресной части команды может быть указан, например:
операнд;
адрес операнда;
адрес адреса операнда (номер байта, начиная с которого расположен адрес операнда) и т.д.
Рассмотрим структуру возможных вариантов нескольких типов команд.
Трёхадресные команды.
-
Код
операции
Адрес первого операнда
Адрес второго операнда
Адрес результата
Двухадресные команды.
-
Код
операции
Адрес первого операнда
Адрес второго операнда
Одноадресные команды.
-
Код
операции
Адрес первого операнда
Безадресные команды.
-
Код
Операции
Рассмотрим бинарную операцию сложения: с = a + b.
Для каждой переменной в памяти определим условные адреса:
переменные |
Адреса |
Значение |
A |
A1 |
5 |
B |
A2 |
-7 |
C |
A3 |
-2 |
Пусть 53 – код операции сложения.
В этом случае структура трёхадресной команды выглядит следующим образом:
Трёхадресные команды.
-
Код
Операции
(КОП)
Адрес первого операнда
Адрес второго операнда
Адрес результата
53
A1
A2
A3
Процесс выполнения команды разбивается на следующие этапы:
из ячейки памяти, адрес которой хранится в счётчике команд, выбирается очередная команда; содержимое счётчика изменяется и теперь содержит адрес следующей по порядку команды;
выбранная команда передаётся в устройство управления на регистр команд;
устройство управления расшифровывает адресное поле команды;
по сигналам УУ значения операндов считываются из памяти и записываются в АЛУ на специальные регистры операндов;
УУ расшифровывает код операции и выдаёт в АЛУ сигнал выполнить соответствующую операцию над данными;
результат операции в данном случае отправляется в память( в одноадресных и двухадресных ЭВМ остаётся в процессоре);
все предыдущие действия выполняются до достижения команды ОСТАНОВ.