Station - Steuersignale

Steuerung der Komponenten

Mit Hilfe von Steuersignalen sollen die bisher betrachteten Komponenten eines Rechners gesteuert werden.

Steuersignale

In der Abbildung sind die aktuellen Steuersignale gelb hervorgehoben. Die Signale mit den Codenummern 10, 3, 11 öffnen hier die zugehörigen Tore.

Zur Simulation der Steuersignale wird das bisher entwickelte Simulationsprogramm um eine grafische Benutzeroberfläche erweitert.

Bonsai

Lade zur Simulation dieses Systems die Datei registermaschine.zip herunter. Führe das Programm gui_registermaschine.py aus.

Aufgabe 1

Die Abarbeitung des Befehlszyklus lässt sich durch folgenden Algorithmus beschreiben:

...
while True:
    # Befehl in IR holen
    tor10.oeffnen()
    tor3.oeffnen()
    tor11.oeffnen()
    tor11.schliessen()
    tor3.schliessen()
    tor10.schliessen()
    # Befehl decodieren und ausführen
    op = ir.op()
    if op == 1:
        tor12.oeffnen()
        tor3.oeffnen()
        tor7.oeffnen()
        tor7.schliessen()
        tor3.schliessen()
        alu.inc()
        tor8.oeffnen()
        tor4.oeffnen()
        tor4.schliessen()
        tor8.schliessen()
        tor12.schliessen()
        pc.incPC()
    elif op == 2:
        tor12.oeffnen()
        tor3.oeffnen()
        tor7.oeffnen()
        tor7.schliessen()
        tor3.schliessen()
        alu.dec()
        tor8.oeffnen()
        tor4.oeffnen()
        tor4.schliessen()
        tor8.schliessen()
        tor12.schliessen()
        pc.incPC()
    elif op == 3:
        tor12.oeffnen()
        tor9.oeffnen()
        tor9.schliessen()
        tor12.schliessen()
    elif op == 4:
        tor12.oeffnen()
        tor3.oeffnen()
        pc.incPCz(dbus)
        tor3.schliessen()
        tor12.schliessen()
        pc.incPC()
    elif op == 5:
        break

(a) Führe diesen Algorithmus für das vorgegebene Registermaschinenprogramm mit Hilfe der Steuersignalschaltflächen per Hand durch. Achte darauf, aktivierte Steuersignale zum passenden Zeitpunkt auch wieder zu deaktivieren.

(c) Gib selbst Registermaschinenprogramme im Speicher ein und führe sie mit Hilfe von Steuersignalen aus.

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