Fachkonzept - Daten- und Programme im Speicher

Programme als Daten

Ein programmierbares System erfordert es, neben Daten auch verschiedene Programme zur Verarbeitung der Daten eingeben zu können.

programmierbares System

Programme werden hier also zu Daten, die neben den eigentlichen Daten einzugeben sind.

Bei einer technischen Realisierung eines solchen Systems müssen sämtliche eingegebenen Daten - also die Programmdaten und die vom Programm zu verarbeitenden Daten - abgespeichert werden. Zwei unterschiedliche Wege können hier eingeschlagen werden: Zum einen ist es möglich, verschiedene Speicher - getrennte Programm- und Datenspeicher - für die unterschiedlichen Daten vorzusehen. Ein anderer Ansatz geht davon aus, Programm und Daten in einem gemeinsamen Programm- und Datenspeicher abzulegen.

Beide Wege werden bei der Entwicklung von Rechnern beschritten. Wir werden hier den zweiten Weg mit einem gemeinsamen Programm- und Datenspeicher weiterverfolgen.

Codierung von Befehlen

Wenn Programme in einem Datenspeicher abgelegt werden sollen, dann müssen sie in das vom Datenspeicher vorgegebene Datenformat gebracht werden.

In dem hier bisher verfolgten Weg, Daten in Form natürlicher Zahlen darzustellen, bedeutet dies, Befehle mit natürlichen Zahlen zu codieren. Wir werden folgende Codierung der Befehlsbezeichner benutzen:

Bezeichner Codierung
INC 1
DEC 2
JMP 3
TST 4
HLT 5

Ein Befehl wie z.B. INC 2 wird hier durch die natürliche Zahl 1002 dargestellt. Der Code besteht aus einem Operationscode und einem Adressteil. Wir setzen hier (willkürlich) voraus, dass der Adressteil eine dreistellige Zahl ist und dass der Operationscode durch die Tausenderziffer gegeben wird.

Befehlscodierung

Die folgende Tabelle zeigt einige Beispiele für codierte Befehle.

Befehl Codierung
INC 2 1002
DEC 1 2001
JMP 4 3004
TST 4 4004

Decodierung von Befehlen im Befehlsregister

Das Befehlsregister ist eine spezielles Register, in dem codierte Befehle in die Bestandteile Operationscode und Adressteil zerlegt werden können.

Befehlsregister

Die Abbildung zeigt die Anbindung des Befehlsregisters an einen Daten- und einen Adressbus. Codierte Befehle werden über den Datenbus vom Speicher in das Befehlsregister transportiert. Nach der Zerlegung kann der Adressteil auf den Adressbus geschrieben werden.

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