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--- gf_informatik:assembler:aufgaben_c [2024-05-28 06:20] – angelegt hof
+++ gf_informatik:assembler:aufgaben_c [2026-06-11 09:15] (aktuell) – [II) 3xAddition] hof
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-===== Aufgaben C =====
+====== Aufgaben C: Instruktionszyklus ======
-==== Aufgabe 1 ====
+==== Aufgabe C1 ====
-Betrachte das einfache Assemblerprogramm, welches zwei Zahlen, welche im Code gespeichert sind, addiert:
+<nodisp 2>
-<code asm>
+++++Bemerkung LP|
+<color blue>Alternativ: Kann ausdrucken für SuS</color>
+++++
+</nodisp>
+. Kopiere das Bild unten / lade es herunter. Wichtig: Klicke zuerst mehrfach darauf, bis es volle Grösse hat.
+. Füge es auf einer leeren Seite in OneNote ein.
+. Schreibe zu jedem der drei Schritte des Instruktionszyklus eine kurze Zusammenfassung *in eigenen Worten*.
+{{ :gf_informatik:computerarchitektur_sca:vn_instructioncycle_blanks.png?500 |}}
+Oder als PDF zum herunterladen und ausdrucken: {{ :gf_informatik:computerarchitektur_sca:von_neumann_zyklus_leer.pdf |}}
+++++Lösungen|
+Siehe {{ :gf_informatik:computerarchitektur.pdf | Slides Computerarchitektur / LMC }}
+++++
+==== Aufgabe C2 ====
+In den Slides haben wir den ersten Durchgang des Instruktionszyklus für das Programm unten genau angeschaut.
+<code assembler>
         LDA 97
         ADD 98
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 </code>
-Arbeite in 2er-Gruppe.
+. Führe dieses Programm nun mit dem LMC aus. Lasse die Simulation mit relativ langsamer Geschwindigkeit laufen: OPTIONS / 'default slow' oder 'default normal' oder mit '<<' und '>>' Tempo verändern.
+. Versuche für jede Programmzeile den Instruktionszyklus nachvollziehen zu können. Du sollst zu jedem Zeitpunkt wissen, bei welchem Schritt sich der Zyklus gerade befindet.
-. Tippe den Code in den LMC (nicht copy-paste).
+==== Aufgabe C3 ====
-. Schreibe die beiden Zahlen, die du addieren möchtest, am richtigen Ort in den Speicher.
-. Führe das Programm wiederholt aus. Verfolge genau, was wann passiert:
-. Beobachte den Instruktionszyklus.
-. Stelle sicher, dass du alles verstehst.
-. Schreibe den Code so um, dass nun **vier Zahlen addiert** werden können.
-==== Aufgabe 2 ====
+Möchte man ein Programm schreiben, kann man eine Programmiersprache wie Python wählen, oder man kann das Programm direkt in Assemblersprache schreiben. Beides hat Vor- und Nachteile. Notiere für die beiden Arten der Programmierung die jeweiligen Vorteile:
-Schreibe Assembler-Code, der einen Countdown ausführt:
+   * **Vorteile Programmiersprache (z.B. Python)**
-  * eine Zahl wird eingelesen
+   * **Vorteile Assemblersprache**
-  * wiederholen, solange die Zahl >= 0 ist:
-    * die Zahl wird ausgeben
-    * die Zahl wird um 1 verringert
-Hinweise:
+<nodisp 2>
-  * mit `DAT 1` kann nach dem eigentlichen Programm eine Zahl (z.B. $1$) in den Speicher geschrieben werden, die dann für die Subtraktion verwendet werden kann.
-  * die Wiederholung benötigt eine Sprung-Instruktion (Branch, Instruktionen 6-8) - welcher ist der richtige?
-<nodisp 1>
+++++Lösungen (nur LP)|
-++++Lösung:|
-<code asm>
+   * **Vorteile Programmiersprache (z.B. Python):** einfacher, schneller zum Programmieren
-        INP
+   * **Vorteile Assemblersprache:** keinerlei Einschränkungen, volle Kontrolle, alles was theoretisch machbar ist mit CPU, kann man umsetzen
-        OUT
-        SUB 5    // Subtrahiert 1 (s. DAT-Instruktion)
+++++
-        BRP 1    // Springe zurück zu Zeile 1, wenn der Accumulator 0 oder positiv ist.
-        HLT
+</nodisp>
-        DAT 1    // Schreibt die gewünschte Zahl in den Speicher.
+==== Aufgabe C4 ====
+Schreibe die folgenden Programme in Assemblersprache:
+=== I) Verdoppler ===
+Die Benutzerin soll eine Zahl eingeben können. Der Code berechnet das Doppelte dieser Zahl und gibt sie aus.
+<nodisp 2>
+++++Lösung (nur LP)|
+<code>
+        INP
+        STA 99
+        ADD 99
+        OUT
+        HLT
 </code>
+++++
+</nodisp>
+=== II) 3xAddition ===
+Die Benutzerin soll hintereinander drei Zahlen eingeben können. Der Code berechnet deren Summe und gibt sie aus.
+<nodisp 2>
+++++Lösung (nur LP)|
+<code>
+        INP
+        STA 98
+        INP
+        STA 99
+        INP
+        ADD 98
+        ADD 99
+        OUT
+        HLT
+</code>
 ++++
 </nodisp>
-==== Aufgaben 3a-f ====
-Löse eine der folgenden Aufgaben; verwende Labels und Branching Instructions.
-    - Eine Zahl einlesen, mit -1 multiplizieren und ausgeben.
-    - Countdown: alle Zahlen von der Eingabe bis 0 ausgeben (mit Labels)
-    - Fibonacci-Zahl für die Eingabe berechnen und ausgeben.
-    - Zwei Zahlen einlesen, das Produkt ausgeben.
-      * (**Optional**) Funktioniert die Lösung auch mit negativen Zahlen?
-    - Ganzzahldivision
-    - (*** Schwierig ***) Schreibe einen Bootloader: Dieser liest ein anderes Programm vom Input und schreibt es in den Speicher. Wenn eine 000 (HALT) gelesen wird, soll das eingelesene Programm ausgeführt werden.