1. Операция загрузки программы.

Специальная программа-загрузчик выполняет операции по вводу требуемой программы с некоторого устройства ввода и размещению ее в памяти. Главная процедура четырежды обращается к подпрограмме ввода для ввода первых четырех адресных слов, передавая эти слова каждый-раз в новые общие регистры. Затем начинается цикл передачи вводимых слов в память. Каждое слово вводится подпрограммой ввода и затем передается в соответствующую ячейку памяти, адрес которой задается текущим значением адреса (ТА). ТА увеличивается на 1 при каждом прохождении цикла, т.е. при поступлении каждого слова. В конце цикла происходит проверка, не превышает ли ТА значение конечного адреса (КА). Если это так, процедура загрузки заканчивается; в противном случае - цикл повторяется. Программа-загрузчик начинается в ячейке 0000. Программа обращается к двум портам ввода: к порту 00 - за информацией о состоянии и к порту 01 - за данными. Первая группа команд соответствует главной процедуре. Подпрограмма ввода начинается с ячейки 001D. Общие регистры 1, 2, 3 и 4 хранят соответственно ТА_Н TA_L, KA_H и KA_L. Они загружаются адресной информацией, поступающей с устройства ввода. Для этого каждый раз выполняется команда перехода на подпрограмму и команда пересылки.

Цикл начинается командой перехода на подпрограмму ввода. После возврата из нее очередное введенное слово находится в аккумуляторе. Это слово передается в ячейку памяти с помощью имеющегося в иллюстративном микропроцессоре механизма косвенной адресации. А именно, команда MOV О to F передает содержимое аккумулятора в ячейку памяти, адрес которой задан содержимым регистров 1 и 2 (т.е. Н и L). Поскольку эти регистры содержат значение ТА, слово попадает в нужное место памяти. Следующая команда, IHL, увеличивает на 1 значение ТА. Сравнение адресов ТА и КА осуществляется при помощи процедуры вычитания с двойной точностью и последующего условного перехода. Для вычитания с двойной точностью сначала вычитаются младшие части ТА и КА, а затем старшие части с участием заема, оставшегося от младших частей. Окончательный заем остается в триггере С. Следующая команда - "переход при нулевом переносе" на начало цикла. При С=0 снова входим в цикл, при С= 1 программа останавливается.

2. Операции №6 - операция перехода к подпрограмме с передачей параметров через стек.

Первые две команды заполняют регистры H и L старшей и младшей частями адреса первого числа соответственно. Следующая команда PUSH отправляет значения этих регистров в стек. После чего стек опускается дважды. Второе число отправляется в стек аналогичным образом. После того, как данные отправились в стек, происходит переход на подпрограмму, которая осуществляет разгрузку стека с использованием команды POP. Извлечённые из стека данные передаются в ячейки памяти командой STR. Команда RET - выход из подпрограммы.

3. Операция №4 - сложение всех элементов массива.

Первые две команды заносят в Н и L адрес первого числа. Затем в регистр 3 помещается начальное значение, равное 5. Регистр 3 будет выполнять функции счетчика количества суммируемых чисел. Сумма накапливается в общем регистре 4, в него заносится нулевое начальное значение. Наконец, в общий регистр 5 загружается константа 1, которая будет вычитаться из счетчика в процессе суммирования чисел. Рабочая часть цикла начинается с загрузки текущей частной суммы в аккумулятор из регистра 4. Далее следует команда сложения ADD F, содержащая специальный указатель F, который на самом деле соответствует ячейке главной памяти с адресом в паре регистров Н и L. Содержимое этой ячейки прибавляется к частной сумме в аккумуляторе. После этого результат передается в общий регистр 4. Далее команда IHL модифицирует регистры Н и L, так, чтобы они содержали адрес данных, которые должны обрабатываться при следующей итерации. Затем содержимое счетчика цикла передается в аккумулятор, уменьшается на 1 и снова возвращается в регистр 3. Когда вычисления завершаются, в аккумуляторе будет 0. Это условие тестируется командой "условный переход при ненулевом аккумуляторе". Если в аккумуляторе 0, тогда переход не происходит, и программа выходит на команду останова, в противном случае выполняется следующая итерация.

4. Операция №7 - операция умножения двух элементов массива.

Регистры распределены следующим образом: R₂-счетчик итераций, R₃-множимое 1 элемент массива, R₄-множитель 2 элемент, R₅-старшая часть произведения р_н, R₆ - младшая часть произведения P_L. Операция начинается с инициализации цикла - установка нулей в регистрах старшей и младшей части произведений, установка начального значения счётчика. Затем происходит загрузка множителя 1-го в аккумулятор из регистра 4, сдвиг множителя циклически вправо и возвращение результата в регистр 4. Таким образом, очередной разряд множителя, определяющий частное произведение, оказывается на триггере переноса С. Затем для подготовки сложения и сдвигов старшая часть произведения р_н переносится в аккумулятор. Тестирование С = 1 осуществляется командой "переход при ненулевом переносе". Она обеспечивает пропуск следующей команды при С=0. Эта следующая команда прибавляет множимое 2-ой к аккумулятору (который содержит р_н) и сохраняет перенос из старшего разряда в С. Затем Р_н и С циклически сдвигаются вправо командой RTR. После сдвига новое значение р_н возвращается в регистр 5. Затем p_l и С сдвигаются вправо, для чего p_l из регистра 6 загружается в аккумулятор, циклически сдвигается вместе с С и результат возвращается в регистр 6. После этого счетчик в регистре 2 уменьшается на 1 командой DHL, результат передается в аккумулятор и тестируется командой "переход при ненулевом аккумуляторе". Если аккумулятор содержит 0, то выполняется выход из подпрограммы; в противном случае управление передается на начало цикла.

5. Операция №5 - операция перехода к подпрограмме с передачей параметров через регистры.

Команда LDR 0 загружает первое число в аккумулятор, затем команда MOV передаёт данные в регистр 5. Далее происходит загрузка второго числа в аккумулятор и передача данных в регистр 6. Аналогично загружается третье число, данные передаются в регистр 7. Затем происходит переход к подпрограмме, которая передаёт данные из регистров 5, 6, 7 в ячейки памяти с использованием команд MOV и STR. Команда RET - выход из подпрограммы.

6. Операция № 3 - нахождение наибольшего из элементов массива.

Команда LDR 0 загружает 1 элемент в аккумулятор, команда LDR 1 помещает 2 элемент в общий регистр 1. Затем осуществляется их сравнение путем вычитания 2 из 1. Если 2 элемент строго больше первого, тогда возникает заем в старший разряд, который сохраняется в виде единицы в триггере переноса С. Однако еще до проверки переноса С значение 1-ого, как "пробное" наибольшее из 1-го и 2-го загружается в регистр 2. Затем выполняется команда условного перехода по значению С. Если С не равно нулю, то претендент на роль наибольшего, т.е.1 элемент, заменяется на 2 элемент. Если С=0, то происходит переход на загрузку третьего элемента массива, и в этом случае в качестве большего значения остается третий - происходит вычитание из наибольшего чисел 1 и 2, проверяется наличие заёма. Если заем есть, то 3-ий больше и происходит передача 3-его в регистр 2, заменяющая наибольшее из 1 и 2. При любом варианте наибольшее значение из чисел находится в регистре 2, и оно будет аналогичным образом сравниваться со следующим 4 элементом, а затем пятым элементом массива. После сравнения всех 5 чисел, команда STR 2 осуществляет передачу содержимого регистра 2, т.е. наибольшего значения из чисел в ячейку памяти.

7. Операция № 2 - сложение элементов массива с константой.

Команда LDR 1 загружает в регистр 1 константу 2D, команда LDR 0 осуществляет загрузку 1 элемента заданного массива в аккумулятор. Затем с использованием команды ADD 1 происходит сложение значения, которое хранится в аккумуляторе, со значением, которое храниться в регистре 1. Результат суммы передается в ячейку памяти с использованием команды STR. Затем в аккумулятор аналогично загружаются оставшиеся элементы массива 2,3,4,5, складываются с константой. Однобайтовая константа загружается в регистр R3, в регистре R5 находится счётчик для цикла перебора всех элементов массива.

8. Операция №1 - сложение каких-либо двух элементов массива.

Команда LDR 0 загружает в аккумулятор 1-ое число, команда LDR 1 загружает в регистр 1 второе число. Затем происходит сложение загруженных чисел с использованием команды ADD 1. Результат суммы сохраняется в аккумуляторе. Команда STR 0 передаёт значение аккумулятора в ячейку памяти.

4. Код программы для иллюстрированного процессора