Unterschiede

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--- gf_informatik:computerarchitektur_sca:aufgaben_d [2023-08-24 22:05] – sca
+++ gf_informatik:computerarchitektur_sca:aufgaben_d [2023-09-25 07:24] (aktuell) – [Lösungen] sca
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 **Ziel:** einen Countdown ($10$ bis $0$) mit dem LMC programmieren.
-) Programmiere zuerst den Countdown mit Python mit einer *while-*Schleife. Es sollen also einfach der Reihe nach die Zahlen von $10$ bis $0$ ausgegeben werden.
+Dokumentiere die Aufgabe auf OneNote. Mache dazu eine neue Seite.
+) Programmiere zuerst den Countdown mit Python mit einer *while-*Schleife. Es sollen also einfach der Reihe nach die Zahlen von $10$ bis $0$ ausgegeben werden. Füge den Code als Screenshot in die Dokumentation ein.
 ++++Lösungen|
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 ++++
-) Mache einen Plan, wie du das mit dem LMC umsetzen willst. Welchen der drei Branch-Befehle verwendest du?
+) *Notiere* in deiner Dokumentation: Mache einen Plan, wie du das mit dem LMC umsetzen willst. Welchen der drei Branch-Befehle verwendest du?
 ++++Lösungen|
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 ) Programmiere den Countdown mit LMC. Der Output soll also sein:
 {{ :gf_informatik:computerarchitektur_sca:lmc_countdown_output.png?nolink&100 |}}
+Screenshot in Dokumentation einfügen.
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 Im RAM wird dann direkt nach dem `000` von `HLT` der Wert $5$ gespeichert. Auf die Adresse von Wert $5$ kann man dann über den angegebenen Namen, also hier `FIVE` zugreifen, z.B. `ADD FIVE`.
-Passe deinen Countdown-Code an, indem du die beiden benötigten Werten (Startwert & Schrittweite) auf diese Weise speicherst und verwendest.
+Passe deinen Countdown-Code an, indem du die beiden benötigten Werten (Startwert & Schrittweite) auf diese Weise speicherst und verwendest. Screenshot in Dokumentation einfügen.
 ++++Lösung|
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 Kennzeichne eine Zeile Code, du der du springen möchtest, mit einem Keyword, z.B. wird Zeile 1 im Code hier von `OUT` zu `LOOP OUT`. Mit `<Befehl> LOOP` können wir nun jederzeit zu dieser Zeile Code springen, auch wenn sich ihre Position verschiebt. Anstelle von `LOOP` kann man natürlich jedes beliebige Wort verwenden.
-Implementiere dies in deinem Code.
+Implementiere dies in deinem Code. Screenshot in Dokumentation einfügen.
 ++++Lösung|
 <code>
-        LDA TEN
+        LDA START // Lade Startwert in Akk.
 LOOP    OUT
         SUB ONE
-        BRP LOOP
+        BRP LOOP // Falls Akk. > 0, Countdown also noch nicht fertig springe nach oben (zu LOOP)
         HLT
 ONE     DAT 1
-TEN     DAT 10
+START   DAT 10
+</code>
+Der grosse Unterschied in der Logik zwischen dem Python- und Assemblercode ist:
+   * Python: Zuerst wird Bedingung (`x >= 0`) überprüft und erst *nachher* wird der Codeblock (`print(x), x = x - 1`) ausgeführt.
+   * Assemblercode: Genau anders herum. Zuerst wird Codeblock (`OUT, SUB ONE`) ausgeführt und erst nachher wird die Bedingung (Akkumulator $\geq 0$) überprüft und gegebenenfalls nach oben gesprungen.
+Man kann seinen Assemblercode aber auch so schreiben, dass er näher an der Logik des Python-Codes ist. Allerdings wird er dann etwas komplizierter:
+<code>
+        LDA START
+JMP     BRP LOOP // springe zum Codeblock des Loops
+        BRA END // springe zum Ende, falls Loop fertig (Ziel erreicht)
+LOOP    OUT // Anfang Codeblock des Loops
+        SUB ONE
+        BRA JMP // Ende des Codeblocks, springe zur Überprüfung der Bedingung
+END     HLT // Beende Programm
+START   DAT 10
+ONE     DAT 1
+</code>
+Eine weitere Lösung:
+<code>
+        LDA START
+LOOP    OUT
+        BRZ END
+        SUB ONE
+        BRA LOOP
+END     HLT
+START   DAT 10
+ONE     DAT 1
 </code>
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 ) Programmiere das Programm zuerst mit Python. Verwende dazu eine if-else-Verzweigung.
+++++Lösung|
+<code python>
+a = input()
+b = input()
+if b > a:
+    print(b)
+else:
+    print(a)
+</code>
+Alternativ (besser für LMC)
+<code python>
+a = input()
+b = input()
+if b - a > 0:
+    print(b)
+else:
+    print(a)
+</code>
+++++
 ) Mache einen Plan: Wie kannst du das Programm mit dem LMC schreiben?
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-==== Aufgabe D3: Multiplikation ====
+==== Aufgabe D3: 3er-Reihe ====
-**Ziel:** Die Benutzerin soll nacheinander zwei Zahlen eingeben. Diese werden dann multipliziert. Das Resultat wird ausgegeben und gespeichert.
+**Ziel:** Der Benutzer soll eine Zahl $n$ eingeben. Es werden dann die ersten $n$ Zahlen der 3-er Reihe ausgegeben: $3,6,9,\ldots$.
 ) Programmiere das Programm zuerst mit Python. Dabei dürfen nur die mathematischen Operationen $+$ und $-$ verwendet werden.
+++++Lösung|
+<code python>
+n = input()
+x = 3
+while n > 0:
+    print(x)
+    x = x + 3
+    n = n - 1
+</code>
+++++
 ) Mache einen Plan: Wie kannst du das Programm mit dem LMC schreiben?
 ) Implementiere es mit dem LMC.
 ===== Lösungen =====
-<nodisp 2>
+<nodisp 1>
 ++++Lösungen|
 == Maximum ==
-<code python>
-a = input()
-b = input()
-m = 0 # result
-if b > a:
-    print(b)
-else:
-    print(a)
-</code>
 <code>
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 </code>
-== Multiplikation ==
+== 3er-Reihe ==
-<code python>
-a = input()
-b = input()
-r = 0 # result
-while a > 0:
-    r = r + b
-    a = a - 1
-print(r)
-</code>
 <code>
         INP
-        STO A
+        STO N
-        INP
+LOOP    LDA N
-        STO B
+        BRZ END // jump to end if N=0
-JUP     LDA A
-        BRZ FINE
         SUB ONE
-        STA A
+        STO N
-        LDA R
+        LDA X
-        ADD B
-        STA R
-        BRA JUP
-FINE    LDA R
         OUT
-        HLT
+        ADD STEP
+        STO X
+        BRA LOOP
+END     HLT
+N       DAT 0
+X       DAT 3
+STEP    DAT 3
 ONE     DAT 1
-A       DAT 0
-B       DAT 0
-R       DAT 0
 </code>
 ++++
 </nodisp>