Техника - молодёжи 1985-03, страница 59

гэйство. Состоит ЗУ из нескольких газличных секций: программная память, регистры данных, постоянное апоминающее устройство (ПЗУ), а -акже программный указатель и ад-тесный стек. Программная память (ПП) пред-тавллет собой набор ячеек, в каждую из которых можно записать дин код. Всего таких ячеек 98, нумеруются они двузначными числами :т 00 до 97. Количество ячеек определяет максимальную длину программы, которую можно ввести в память микрокалькулятора. Организована ЛП наподобие «колеса обозрения». Адрес текущей ячейки записывается з программном указателе При вводе команды адрес этот автоматичен :ки увеличивается на единицу и «колесо» поворачивается, подготавливая следующую «кабинку» (ячейку) для лриема очередного «пассажира* команды). Содержимое программно--о указателя можно изменять — с -ульта или программным путем (об *том позже). При этом «колесо» мо-*ет поворачиваться в любую сторо-у иа заданное число позиций. Ко--да все 98 ячеек программной памя-"и заполнены, попытка ввести новую •оманду приводит к повороту «колеса» в начальное положение и •.оманда попадает в первый адрес -.амяти, естественно стирая его ста-?ое содержимое.

Адресный стек состоит из пяти •чеек и используется для запомина-ия адреса команды, на которую ужно передать управление после кончания работы какой-либо под-рограммы (об использовании под-рограмм будет сказано в одной из .ледующих статей).

Регистры данных служат для записи и хранения числовой информации. Всего их 14. Таково максимальное количество чисел, которые мож--о одновременно хранить в памяти ЛМК.

Постоянное запоминающее устрой-:тво содержит программы, которые, собственно, и организуют процесс вычислений. Эти программы нельзя изменить, они реализованы не программно, а аппаратурно, то есть представляют собой совокупность

электронных схем Их нельзя даже прочесть, к ним можно лишь обращаться и получать результаты их работы. Именно программы из ПЗУ подсчитывают значения функций, названия которых записаны на клавиатуре, обеспечивают выполнение арифметических операций.

Выполняет же все операции по программам, хранящимся в ПЗУ, процессор — точнее, арифметическо-логическое устройство (АЛУ), работающее совместно с операционным стеком В этом стеке 5 регистров: XI, X, Y, Z, Т. Числа движутся по регистрам либо автоматически (при выполнении некоторых операций), либо подчиняясь специальным командам. Подробно движение информации в стековых регистрах будет рассмотрено в одной из следующих статей. Особо важны два регистра: X и Y Из них АЛУ черпает числовую информацию для выполнения двухместных операций: сложения, вычитания, умножения, деления и возведения в степень. Одноместные операции: извлечение квадратного корня, возведение в квадрат, вычисление тригонометрических функций и т. д. — производятся над содержимым регистра X.

В соответствии с кодом команды АЛУ вырабатывает результат операции и помещает его в регистр X. На экране отображается лишь содержимое этого регистра. Так что на индикаторе во время работы ПМК мелькают промежуточные результаты вычислений, появляющиеся в регистре X.

Наконец, устройство управлении обеспечивает совместную работу всех блоков ПМК.

Зная функции отдельных элементов микрокалькулятора, проследим теперь полный цикл его работы при выполнении программы. Предположим, что она уже введена в память, установлен режим вычислений и все необходимые числа введены в нужные регистры. Нажимом клавиши «В/О» мы очищаем программный указатель, то есть устанавливаем его содержимое равным нулю. Клавиша «С/П» запускает программу. Устройство управления считывает команду,

адрес которой записан в програггт ном указателе. После ее анализа и определения типа операции команда пересылается в АЛУ. По сигналам, поступившим из УУ, процессор вырабатывает результат операции. Затем УУ опрашивает программный указатель и выясняет, какая команда должна выполняться следующей Потом цикл повторяется. Время выполнения цикла зависит от типа команды и колеблется от десятых долей секунды для команд типа записи и считывания, а также операций типа сложения, до нескольких секунд для вычисления тригонометрических функций Знание времени выполнения отдельных команд помогает строить более быстродействующие программы.

Теперь подведем итоги.

1 Микрокалькулятор может работать в двух режимах: 1) ввода и редактирования программ и 2) вычислений. Первый устанавливается клавишами «F ПРГ», второй — «F АВТ». При включении ПМК автоматически устанавливается режим вычислений.

2. Программа для микрокалькулятора состоит из последовательности команд, вводится с клавиатуры и записывается в программную память. Помните, что адрес, который высвечивается при вводе в правом углу индикатора, — это адрес следующей вводимой команды.

3. Порядок работы с программой.

1) Установить режим «F ПРГ».

2) Ввести программу.

3) Перейти в режим вычислений «F АВТ».

4) Ввести постоянные в адресуемые регистры.

5) Установить начальный адрес считывания программы.

6) Набрать на клавиатуре значе ние переменного параметра

7) Запустить программу на счет.

8) Если нужно повторить расчет для другого значения переменного параметра, перейти к пункту 6.

4. Максимальная длина программы — 98 шагов, максимальное количество чисел, которые могут одновременно храниться в памяти, — 14

10 + 10 - 100!

Это не ошибка и не опечатка. Именно такой результат получается, если числа записаны в двоичной системе счисления.

Системой счисления называется способ выражения и записи чисел. Числа записываются в виде последовательности специальных символов. Смысл каждого символа зависит от позиции или разряда, в котором ои записан. Количество единиц младшего разряда, объединяемого в одну единицу старшего, называется основанием системы, а символы, используемые для обозначения единиц каждого разряда, — цифрами.

Наиболее употребительна десятичная система. Мы на-:только привыкли к втой системе, что «раскрываем» любое число не задумываясь. Например. 512 -2 + 1 10 + 5-10^J. Эта система представляется вам столь же естественной, как •>ебенку — родной язык. Но любая система счисления столь же естественна, как и любой язык. В вычислительной техни-&е используются двовчная, восьмеричная и шестнадцатиричная система. Двоичная — самая простая и наиболее удобная для технической реализации Цифр в ней всего две — 0 и 1 Ко-гаа в разряде (а называется двоичный разряд «бит»: иесколь-*о двоичных разрядов, чаще всего восемь, объединяются в

«байт» — величину, с которой ЭВМ работает как с одним целым) накапливаются две единицы, то они заменяются единицей старшего разряда. Число 2ю (цифрой внизу обозначается основание системы) в двоичной системе записывается как 10₃. Вообще любое число, записанное в n-ричной системе, переводится в десятичную очень просто. К последней п-ричной цифре прибавляется предпоследняя, умноженная на п. затем стоящая перед ней и умноженная на n^J, и т. д. Скажем, двоичное число 101 з >14-0 2 + 1 2³ - 5ю- Привлекательность двоичной системы, как уже говорилось. — в простоте технической реализации. Каждый разряд — это некоторое устройство, которое может находиться всего в двух состояниях.

В микрокалькуляторе для размещения одного символа кода отводится «тетрада» — четыре двоичных разряда. Легко подсчитать максимальное число, которое можно записать таким образом: 1111, - 1 + 1-2 + 1 • 2² + 1 • 2^s - 15,0. Значит, коды должны изображаться числами в шестнадцатеричной системе. Так как десятичных знаков для изображения таких чисел не хватает, приходится «выдумывать» дополнительные символы. В ПМК число 10 изображается символом «—», 11 — «L». 12 — «С». 13 — «Г». 14 — «Е». «Цифра» 15 в обозиаче ниях кодов не используется.

55