Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок в машинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК

Минобрнауки

_________________________________________________________________

ФГБОУ

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

________________________________________________________________

Кафедра систем автоматизированного проектирования и управления

 

Направление подготовки: 230100 – Информатика и вычислительная техника

Уровень подготовки: бакалавр техники и технологии

Учебная дисциплина: Организация ЭВМ и периферийные устройства

Курс: 2

Группа: 4392

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту на тему:

 

«Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и

сортировок в машинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК»

 

 

 

Вариант № 3

 

 

 

 

Студент        Викторов Н.В.

 

 

Руководитель        Песков И.А.

 

 

Рекомендуемая оценка

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2015

 

 

 

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по дисциплине: “ Организация ЭВМ и периферийные устройства”

 

Студенту: Викторову Н.В. группы:4392

 

Форма обучения: заочная

 

Факультет: Информатики и управления

 

Кафедра: Систем автоматизированного проектирования и управления

 

Направление подготовки: 230100 – Информатика и вычислительная техника

 

Уровень подготовки: бакалавр техники и технологии_

 

Тема: Разработка программ преобразования форматов двоичных данных и сортировок вмашинных кодах микро-ЭВМ СМ-1800 с помощью эмулятора на ПК

 

Исходные данные к работе:

1. Лекции по дисциплине  “Организация ЭВМ и систем”. Фамилия И.О. лектора Гиляров В.Н.

2. МикроЭВМ СМ-1800 и её эмулятор на ПК: Методические  указания.- СПб: СПбГТИ(ТУ), 2006.-21с.

3. Стандартное программное  обеспечение. Монитор: Методические  указания- СПб:СПбГТИ(ТУ), 2006.-23с.

4. МикроЭВМ СМ-1800. Архитектура, программирование, применение / А.В. Гиглавный,Н.Д. Кобанов, Н.Л. Прохоров, А.Н. Шкамарда. – М: Финансы и статистика, 1984.

5. Цилькер Б.Я., Орлов  С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов. –СПб:Питер,2004. -668с.

 

Перечень подлежащих разработке вопросов, документов:

1. Обзор литературы  с целью углубленного изучения  раздела по индивидуальному заданию.

2. Составление реферативной  части проекта с использованием  оригинальных чисел из индивидуального  задания.

3. Разработка алгоритма  решения задачи.

4. Распределение  памяти (назначение регистров и  ячеек памяти).

5. Написание ассемблерного  текста программной реализации  алгоритма.

6. «Ручная» трансляция  ассемблера в машинный код  по таблицам.

7. Отладка программы  на эмуляторе.

8. Получение и  фиксация результатов на тестовых  значениях из Задания.

 

Перечень графического материала:

1. Алгоритм (блок-схема) программы преобразования форматов.

2. Блок-схемы отдельных  процедур (подпрограмм), если таковые  имеются.

 

Виды и объемы работы, выполняемые с использованием ЭВМ и САПР:

1. Разработка программного  продукта в среде эмулятора  микроЭВМ СМ-1800;

2. Оформление пояснительной  записки с помощью Microsoft Word.

 

Дата выдачи задания:

Дата представления работы к защите:

 

 

Руководитель

курсового проектирования___________________ _____Песков И.А.____

(подпись, дата) (ФИО)

Задание принял

к исполнению      ____________________________ ____Викторов Н.В.

(подпись, дата)(ФИО)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 3

к курсовому проекту «Организация ЭВМ и систем»

 

1. Подготовить для  аналитической части реферативный  материал на тему:

«Двоично-десятичное кодирование. Арифметические действия над ДД-кодами. Стандарты кодирования текстов». Числа для примеров в Обзоре взять из второго пункта настоящего Задания.

 

2. Задача для  разработки алгоритма и программной  реализации на Эмуляторемикро-ЭВМ  СМ-1800.

Пользуясь программой-монитором, занести в память ЭВМ, начиная с адреса 500016, следующий массив из 10 восьмиразрядных констант:

Адрес 16	Константа 16	Адрес 16	Константа 16
5000 5002 5004 5006 5008	33 38 39 37 31 32 30 30 34 35	500А 500С 500Е 5010 5012	33 30 31 34 39 39 30 37 36 31

 

Будем рассматривать эти коды как массив однобайтных целых положительных чисел без знака.

Составить программу, которая исходный массив чисел (с адреса 500016) преобразует в массив соответствующих двухбайтных двоично-десатичных кодов с адреса 510016 (510016 – младшая цифра числа, 510116 – старшая цифра и т.д.)

Программу располагать в памяти с ячейки 400016.

 

 

 

 

 

 

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

 

Введение……………………………………………………………...7

1 Аналитическая  часть………………………………..……………..8

       1.1 Двоично-десятичное кодирование………………………....8     

       1.2 Арифметические действия над ДД-кодами…………….....9

       1.3 Стандарты кодировки текстов……………………………..13

2 Описание программы-эмулятора…………………………………18

3. Практическая  разработка………………………………………..21

       3.1 Описание алгоритма…………………………………….....21

       3.2 Листинг программы………………………………………..23

       3.3 Блок схема………………………………………………….25

4.Описание использованных  средств вычислительной техники..28

Вывод………………………………………………………………………….29

Список использованной литературы………………………………………..31

Введение

 

Данный курсовой проект состоит из двух частей: аналитической и практической. В первой необходимо подготовить теоретический материал на тему: «Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Правила переводов десятичных чисел в них и обратно. Форматы хранения чисел с плавающей точкой». Практическая часть заключается в разработке алгоритма и программной реализации на эмуляторе микро-ЭВМ СМ-1800 задачи по преобразованию массива констант в формат числа с плавающей точкой. Заданные значение констант:

 

Адрес 16	Константа 16	Адрес 16	Константа 16
5000 5002 5004 5006 5008	33 38 39 37 31 32 30 30 34 35	500А 500С 500Е 5010 5012	33 30 31 34 39 39 30 37 36 31

 

Будем рассматривать эти коды как массив кодов КОИ-7, только что введенных с клавиатуры двузначных десятичных чисел (например, 33 38-это число 3810).Составить программу, формирования массива целых положительных однобайтных двоичных чисел без знака, соответствующих исходному массиву символов (с адреса 500016). Результирующий массив записать с адреса 600016. Программу располагать в памяти с ячейки 400016.                          Целью данного курсового проекта является изучение архитектуры Микро ЭВМ с помощью эмулятора; команд микроЭВМ, написание алгоритма и программного кода и его реализация.

 

 

 

                                     1. Аналитическая часть.

1.1 Двоично-десятичное кодирование:

 

                      79                           72                                                       0

S

0000000

d17d16d15d14d13d12d11d10d9d8d7d6d5d4d3d2d1d0

 

Целые двоично-десятичные числа записываются в плотно упакованном двоично-десятичном (ДД) коде, в котором под каждую цифру d0  - d17 отводится четыре двоичных разряда. В памяти ДД-числа располагаются, начиная с младших разрядов и занимают десять байт. Старший байт используется только под знак числа, который расположен в разряде 79, а остальные разряды старшего байта 78-72 содержат нули.

 

Полный диапазон двоично-десятичных чисел представлен в таблице ниже:

Наименование числа	Знак S	Биты 78-72	Значащие числа d17d16…….d0
Положительное двоично-десятичное	0	0000000 ……….. 0000000	10011001…1001 ………………… 00000000…0000
Нуль	0 1	0000000 0000000	00000000…0000 00000000…0000
Отрицательное двоично-десятичное	1	0000000 ……….. 0000000	00000000…0000 …………………. 10011001…1001
Неопределенность	1	1111111	1111111U..UUUU

 

1.2 Арифметические действия  над ДД-кодами:

Операции двоично-десятичной арифметики выполняются в два этапа:

- двоично-десятичные  числа обрабатываются как двоичные  коды.

- выполняется  коррекция результата с целью  получения двоично-десятичного числа. Обработка двоично-десятичных чисел  на компьютере выполняется побайтно. При этом надо учитывать следующие  флаги F-перенос между байтами, AF-вспомогательный перенос (между двоично-десятичными цифрами в байте).

 

5

Сложение:

 

 

Х=35=00110101

У=68=01101000

 

 

                                  

                                   00110101

                                  +

                                                        01101000

                                   10011101          AF=0   CF=0

                                  +

        0110

                                    10100011               AF=1

                                   +

                                                        0110____

                                    00000011               CF=1

                       

                                    Z=00000011=103

 

 

Операция сложения выполняется в два этапа: сложение и коррекция. После сложения в тетрадах может оказаться недопустимая комбинация или из тетрады может возникнуть перенос. Алгоритм коррекции состоит из двух шагов:

Если AF=1 или младшая тетрада меньше 9, но больше 15, то к ней прибавляется код 6.Возникающий перенос прибавляется к старшей тетраде.

Если CF=1 или старшая тетрада содержит недопустимую комбинацию, то к результирующему байту прибавляется код 60h.

Выше приведен пример сложения двух чисел представленных двоично-десятичном формате.

 

 

Вычитание:

 

Данная операция так же выполняется в два этапа: вычитание и коррекция, обусловленная возможностью заёма при вычитании или получения недопустимых значений результата.

Эта коррекция тоже состоит из двух частей:

1. Если AF=1 или младшая тетрада содержит недопустимую комбинацию, то из нее вычитается код 6b (прибавляется код 10b).Флаги AF и CF  устанавливаются в соответствии с правилами установки флагов при вычитании.
2. Если CF=1 или старшая тетрада содержит недопустимую комбинацию, то из нее так же вычитается код 6b (прибавляется код 10b)

Ниже представлен пример вычитания двух двоично-десятичных чисел. Как показано, получить результат операции можно двумя способами. В первом  случае, к текущему результату прибавляется код 66h, и результат такого сложения переводится в обратный код. Во втором случае начала имеет место перевод в обратный код текущего результата,  а затем прибавление к нему кода ААh.

                                            Х=35=00110101

У=68=01101000

-У= -68=10011000

 

 

 

 

 

00110101

+

10011000

11001101      AF=1   CF=0

+

        1010

11000111      AF=1