Вычислительной машины
Функциональная организация фон-неймановской
Представим фон-неймановскую вычислительную машину в виде гипотетической машины с аккумуляторной архитектурой (рис. 2.72). Пусть машина обладает следующими характеристиками:
• Одноадресные команды. Адресная часть команды содержит только один адрес. При выполнении операций с двумя операндами предполагается, что другой операнд находится в специальном регистре АЛУ – аккумуляторе, а результат также остается в аккумуляторе.
• Единство форматов. Длина команд и данных совпадает с разрядностью ячеек памяти, то есть любая команда или операнд занимают только одну ячейку памяти. Таким образом, адрес очередной команды в памяти может быть получен путем прибавления единицы к адресу текущей команды, а для извлечения из памяти любой команды или любого операнда достаточно одного обращения к памяти.
Список команд, выполняемых гипотетической вычислительной машиной приведен в таблице 2.16.
На функциональной схеме (рис. 2.72) показаны типовые узлы каждого из основных устройств вычислительной машины, а также сигналы, инициирующие выполнение отдельных операций по пересылке информации и ее обработке, необходимых для функционирования машины.
Рис. 2.72. Функциональная схема гипотетической
фон-неймановской вычислительной машины
Таблица 2.16. Команды гипотетической вычислительной машины
| Мнемоническое обозначение | КОП | АЧ | Описание |
| LDA | ADR | Загрузка в аккумулятор содержимого ячейки основной памяти (ОП) с адресом ADR | |
| STA | ADR | Запись содержимого аккумулятора в ячейку ОП с адресом ADR | |
| ADD | ADR | Сложение содержимого аккумулятора и ячейки ОП, имеющей адрес ADR. Результат остается в аккумуляторе | |
| SUB | ADR | Вычитание из содержимого аккумулятора числа, хранящегося в ячейке ОП, имеющей адрес ADR. Результат остается в аккумуляторе | |
| INP | IPRT | Ввод в аккумулятор информации с периферийного устройства, подключенного к порту ввода с номером IPRT | |
| OUT | OPRT | Вывод содержимого аккумулятора на периферийное устройство, подключенное к порту вывода с номером OPRT | |
| JMP | ADR | Безусловный переход к команде, хранящейся по адресу ADR | |
| BRZ | ADR | Переход к команде, хранящейся по адресу ADR, при условии, что результат предыдущей арифметической операции равен 0, иначе естественный порядок вычислений не нарушается | |
| 9÷E | Прочие возможные команды | ||
| HLT | F | Останов вычислений |