Tehnici de programare

Formatul instrucţiunilor

  Instrucțiunea calculatorului reprezintă o succesiune de cifre binare prin care se indică procesorului operația de executat și amplasament(locul) operanzilor.

  Succesiunea binară respectivă, denumită uneori şi cuvînt instrucţiune, este împărţită în cîmpuri, fiecare cîmp avînd o semnificaţie precisă. Numărul şi semnificaţia cîmpurilor poartă denumirea de formatul instrucţiunii. În figura de mai jos sînt prezentate formatele utilizate în calculatoarele moderne.

În formatul cu 3 adrese(fig. de mai sus), adresele sînt specificate explicit. Pentru executarea unei operaţii este necesar ca instrucţiunea să conţină 3 adrese. Primele 2 adrese sînt folosite pentru obţinerea celor 2 operanzi asupra cărora se va efectua operaţia specificată de cîmpul Codul instrcţiunii. Rezultatul operaţiei va fi depus pe adresa specificată de cîmpul Adresă rezultat. 

Să analizăm un exemplu.

Considerăm operaţiile aritmetice egale cu:  

01 -adunarea;                                                                                                              

02 - scăderea;                                                                                                              

03 - operaţia logică ŞI;                                                                                          

04 - operaţia logică SAU;

Instrucţiunea                                                                                                             

01 100 110 215                                                                                                        

va impune procesorul să adune numerele din locaţiile 100 şi 110 şi să depună suma obţinută în locaţia 215.  

În formatul cu 2 adrese(fig. de mai sus), rezultatul obţinut în urma executării se depune pe adresa unuia dintre operanzi. Prin urmare, adresa rezultatului este specificată implicit. 

De exemplu:

Instrucţiunea                                                                                                                                     

01 100 110  

va impune procesorul să adune numerele din locaţiile 100 şi 110 şi să depună suma obţinută în locaţia 100. Evident, după înscrierea sumei, numărul iniţial din locaţia 100 va fi suprimat.

Formatul cu o singură adresă(fig. de mai sus) se utilizează în calculatoarele procesul cărora include un registru special, denumit acumulator.În acumulator se păstrează primul operand şi se depune rezultatul executării operaţiei respective. Prin urmare, adresa primului operan şi adresa rezultatului sînt specificate implicit. 

De exemplu:

Instrucţiunea                                                                                                                    

01 100                                                                                                                               

va aduna numărul din acumulator cu numărul din locaţia 100, iar suma obţinutăva fi depusă în acumulator. Respectiv, numărul iniţial din acumulator va fi suprimat.

   Schema functionala a calculatorului

Conform acestei scheme, calculatorul numeric contine urmatorele unitati functionale:

•    o unitate de memorie pentru a inmagazina datele initiale, intermediare si finale ale problemei, precum si instructiunile care indica secventa calculelor ;
•    un dispozitiv aritmetic si logic necesar efectuarii operatiilor aritmetice si logice elementare ;
•    unul sau mai multe dispozitive de intrare, respectiv, iesire, necesare comunicarii din exterior cu calculatorul ;

        un dispozitiv central de comanda si control care genereaza o succesiune de semnale de comanda necesare executarii secventiale a instructiunilor.

Dispozitivul aritmetic si logic si dispozitivul central de comanda formeaza unitatea centrala de preluare a informatiei, care reprezinta procesorul.

Memoria interna (numita si memoria centrala) pastreaza programul in curs de executare si datele folosite de acesta, prezenta ei fiind o conditie esentiala pentru functionarea calculatorului.

Memoria externa are rolul de a pastra cantitati mari de informatie si programe folosite frecvent pentru a putea fi aduse intr-un interval de timp mic in memoria interna. In prezent ca memorii externe sint utilizate unitatile cu discuri sau unitati magnetice, unitati cu discuri optice, stick-uri etc.