Fachkonzept Speicher

Speicher

Statt einzelner Register soll jetzt eine Speichereinheit mit integrierten Registern an den Bus angebunden werden.

Ein Speicher ist eine Folge von fortlaufend nummerierten Registern.
Die Nummer eines Registers (0, 1, 2, ...) ist die Adresse, über die man auf seinen Inhalt zugreifen kann.
Im Speicher werden das Maschinenprogramm und die zu verarbeitenden Daten
(s. Befehlscodierung und Speicherorganisation beim universellen Murmelrechner)verwaltet.
Ein Register des Speichers enthält also entweder eine Programmzeile oder einen Datenwert.

Die Anzahl der Register ist beim BONSAI-Simulator nicht genau festgelegt. In realen Hardware-Speicherbausteinen ist sie natürlich begrenzt.

In den BONSAI-Speicherzellen (d. h. in den Registern) können nur natürliche Zahlen einschließlich Null abgelegt werden (d. h. der einzige Datentyp ist integer, der negative Zahlenraum ist ausgeschlossen).

Speicher1

Abbildung 1 zeigt, dass die ausgewählte Adresse über einen eigenen Bus übertragen wird, der dort gespeicherte Wert über einen anderen.
Daher muss grundsätzlich zwischen Datenbus (rot dargestellt) und Adressbus (grün dargestellt) unterschieden werden.

Ausgangssituation

Beispiel für das Verändern eines Werts im Speicher

 

Das Tor, das die Speichereinheit mit dem Adressbus verbindet, ist beim Bonsai immer (lesend) geöffnet. Dadurch wird gewährleistet, dass zu jedem Zeitpunkt korrekt auf die aktuell benötigte Adresse zugegriffen wird.

 

Für die Aufgaben, die im Beispiel von den Registern A und D übernommen wurden, hat der Bonsai zwei spezielle Register: den Akku und den Befehlszähler. Beide werden in den folgenden Abschnitten genauer vorgestellt.

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