Assembler
Little Man Computer
Aufgaben
Aufgabe 1
Betrachte das einfache Assemblerprogramm, welches zwei Zahlen, welche im Code gespeichert sind, addiert:
LDA 97
ADD 98
STA 99
OUT
HLT
Arbeite in 2er-Gruppe.
Tippe den Code in den LMC (nicht copy-paste).
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: Schleifen
Nun wollen wir Schleifen (ähnlich wie while in Python) in Assembler programmieren. Bei einer solchen wird eine Bedingung überprüft. Je nachdem, ob diese erfüllt ist, springt der Code dann wieder zurück. Dazu verwenden wir die Sprung-Instruktionen (Branch) in Assembler.
...
LOOP ... // here loop starts
...
BRP LOOP // if accumulator is >= 0, jump to LOOP (can also use different name)
...
Studiere im Manual die Sprung-Instruktionen BRA, BRZ, BRP
Schreibe Assembler-Code, der einen Countdown ausführt (siehe unten):
eine Zahl wird eingelesen
wiederholen, solange die Zahl >= 0 ist:
die Zahl wird ausgeben
die Zahl wird um 1 verringert
Hinweise:
Mit ONE 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.
Welche Sprung-Instruktion musst du hier verwenden?
Lösung:
0 INP
1 OUT
2 SUB 5 // Subtrahiert 1 (s. DAT-Instruktion)
3 BRP 1 // Springe zurück zu Zeile 1, wenn der Accumulator 0 oder positiv ist.
4 HLT
5 DAT 1 // Schreibt die gewünschte Zahl in den Speicher.
Aufgabe 3: Verzweigungen
Nun wollen wir einfache Verzweigungen (entspricht if-else-Statement in Python) in Assembler programmieren. Bei einem solchen wird eine Bedingung überprüft. Je nachdem, ob diese erfüllt ist, springt der Code dann an eine andere Stelle. Dazu verwendet man, ganz ähnlich wie bei Schleifen, die Sprung-Instruktionen. Der Unterschied hier ist, dass man nicht zurück sondern nach weiter unten im Code springt.
...
BRP JMP // if accumulator is zero or positive, jump to line marked with JMP
...
JMP ...
...
Studiere im Manual die Befehle BRA, BRZ, BRP
Schreibe ein Assembler-Programm, in welchem dem man zuerst zwei Zahlen eingeben kann. Von diesen wird das Maximum bestimmt und ausgegeben.
Aufgaben 4a-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.
Ganzzahldivision
(* Schwierig *) Schreiben Sie 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.