Tutorübung 7: Mikroprogrammierung I

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1 Tutorübung 7: Mikroprogrammierung I Vorlesung Einführung in die Technische Informatik (ETI) Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation Institut für Informatik 10 Technische Universität München

2 Sedezimalzahlen 1.Zahl: Zahl: Zahl:

3 Sedezimalzahlen 1.Zahl: = 55f5 2.Zahl: = fa50 3.Zahl: = 05f5

4 Oktalzahlen 1.Zahl:

5 Oktalzahlen 1.Zahl: = 237

6 Endlicher (Kaffee)-automat Zustände z1 := Automat wartet auf Kunden (Anfangszustand) z2 := Automat wartet auf Geldeinwurf z3 := Automat gibt Kaffee aus Eingabe G := Ein Geldstück wurde eingeworfen.!g := Es wurde 1 Minute lang kein Geld eingeworfen. K := Der Knopf wurde gedrückt. Ausgabe B1 := Bitte Knopf drücken! B2 := Bitte Geld einwerfen!

7 Endlicher (Kaffee)-automat Ausgabefunktion λ(z1) := B1 λ(z2) := B2 λ(z3) := {}

8 Endlicher (Kaffee)-automat z1 ε z2 K!G δ z1 z2 z3 G K z2 z2 z1 G z1 z3 z1!g z1 z1 z1 z3

9 Befehlstabelle Befehl Opcode Länge Beschreibung CMP RB Bit setzt Zeroflag, falls 0 = RB ADD RA, RB Bit RB := RB + RA DEC RB Bit RB := RB 1 MOV imm, RB 0E Bit RB := imm MOV RA, addr 0F Bit [addr] := RA JZ addr A Bit falls Zeroflag gesetzt, Sprung nach addr JMP addr A Bit unbedingter Sprung nach addr

10 Bitte disassemblieren! Speicherauszug: Adresse Inhalt 1A A36 0E02 1A A A39 A100 1A3A 1A3F 1A3B A3C A3D A200 1A3E 1A38 1A3F... Befehlstabelle: Befehl Opcode Länge CMP RB Bit ADD RA, RB Bit DEC RB Bit MOV imm, RB 0E Bit MOV RA, addr 0F Bit JZ addr A Bit JMP addr A Bit

11 Lösung Speicherauszug: Adresse Inhalt 1A A36 0E02 1A A A39 A100 1A3A 1A3F 1A3B A3C A3D A200 1A3E 1A38 1A3F... Assemblerprogramm: MOV 0x0000, r2 schleife: CMP r0 JNZ ende ADD r1, r2 DEC r0 JMP schleife ende:

12 Lösung Opcodes Speicherauszug: Adresse Inhalt 1A A36 0E02 1A A A39 A100 1A3A 1A3F 1A3B A3C A3D A200 1A3E 1A38 1A3F... Assemblerprogramm: MOV 0x0000, r2 schleife: CMP r0 JNZ ende ADD r1, r2 DEC r0 JMP schleife ende:

13 Lösung Registeroperanden Speicherauszug: Adresse Inhalt 1A A36 0E02 1A A A39 A100 1A3A 1A3F 1A3B A3C A3D A200 1A3E 1A38 1A3F... Assemblerprogramm: MOV 0x0000, r2 schleife: CMP r0 JNZ ende ADD r1, r2 DEC r0 JMP schleife ende:

14 Lösung Direktoperanden Speicherauszug: Adresse Inhalt 1A A36 0E02 1A A A39 A100 1A3A 1A3F 1A3B A3C A3D A200 1A3E 1A38 1A3F... Assemblerprogramm: MOV 0x0000, r2 schleife: CMP r0 JNZ ende ADD r1, r2 DEC r0 JMP schleife ende:

15 CMP RB

16 CMP RB Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler (warum?)

17 CMP RB Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler (warum?) Rechenwerk: berechne 0+RB, setze Zeroflag entsprechend

18 ADD RA,RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler

19 ADD RA,RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler Rechenwerk: berechne RA+RB, setze Flags entsprechend Rechenwerk: speichere Ergebnis in RB

20 DEC RB Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler

21 DEC RB Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler Rechenwerk: berechne RB-1, setze Flags entsprechend Rechenwerk: speichere Ergebnis in RB

22 MOV imm, RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler

23 MOV imm, RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere imm-wert (Datenbus)

24 MOV imm, RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere imm-wert (Datenbus) Rechenwerk: berechne imm+0, Flags werden nicht geändert Rechenwerk: Speichere Ergebnis in RB

25 MOV imm, RB sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere imm-wert (Datenbus) Rechenwerk: berechne imm+0, Flags werden nicht geändert Rechenwerk: Speichere Ergebnis in RB inkrementiere Befehlszähler (warum?)

26 MOV RA, addr sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere addr-wert (Datenbus)

27 MOV RA, addr sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere addr-wert (Datenbus) Rechenwerk: sende addr an Speicher (Adressbus) Rechenwerk: Berechne RA+0, Flags werden nicht geändert Rechenwerk: sende Ergebnis an Speicher (Datenbus) Speicher: speichere Ergebnis

28 MOV RA, addr sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere addr-wert (Datenbus) Rechenwerk: sende addr an Speicher (Adressbus) Rechenwerk: Berechne RA+0, Flags werden nicht geändert Rechenwerk: sende Ergebnis an Speicher (Datenbus) Speicher: speichere Ergebnis inkrementiere Befehlszähler

29 JZ addr Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler

30 JZ addr Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler falls Zeroflag gesetzt: inkrementiere Befehlszähler sonst: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) Speicher: liefere addr-wert (Datenbus) setze Befehlszähler auf addr

31 JMP addr Speicher: Speicher: sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere Befehl (Datenbus) inkrementiere Befehlszähler sende Befehlszähler an Speicher (Adressbus) liefere addr (Datenbus) setze Befehlszähler auf addr