Die primitive von-Neumann-Maschine


                             Prima



Die Prima besitzt einen Speicher, zwei Register, eine Überlaufmarke
und einen Schalter:

Befehlszähler PC:  Dieses 8-Bit-Register enthält jeweils die Hauptspeicher-
Adresse des nächsten zu lesenden Befehlsteils.  Der PC wird von Befehl zu 
Befehl automatisch inkrementiert, so dass Befehle, die im Speicher in 
aufsteigender Adressfolge abgelegt sind, als Sequenz imperativ abgearbeitet
werden.  Nur mit den Sprungbefehlen kann der PC explizit gesetzt werden.

Akkumulator AKKU:  Dieses 9-Bit-Register dient bei allen Operationen als 
Hilfsspeicher.  Es kann einen der Operanden liefern oder das Ergebnis 
aufnehmen oder beides zugleich (s. Befehlsliste).

Speicher S:  Der Speicher hat 256 Wörter zu je 8 Bit mit den Adressen 0..255.

Überlaufmarke OV:  Dieses 1-Bit-Register markiert, ob in einer arithmeti-
schen Operation ein Überlauf vorkam.

Schalter SW:  Ein Schalter, der manuell ein- und ausgeschaltet werden kann. 
Mit dem Befehl BSW kann ein Programm die Stellung von SW erfragen.


Bezeichnungen

AKKU         Inhalt des Akkumulators bzw. des Befehls-
PC           registers als Ganzzahl interpretiert

S[A]         Inhalt des Speichers unter der Adresse A 
             als Ganzzahl interpretiert

OV           Überlaufmarke

W[i]         0 < W < 256;  0 < i < 8 :  i-tes Bit der Binärdarstellung
             von W (i = 7 ist die höchstwertigste Stelle)

Beispiel: S[3][0] ist die niederwertigste Stelle der Binärdarstellung 
          des unter der Adresse 3 gespeicherten Wortes.


Befehle

Alle Befehle bestehen aus zwei aufeinanderfolgenden Speicherwörtern. Das 
erste wird als Befehlscode (OPCODE), das zweite als Speicheradresse (ADR) 
interpretiert. Bei einigen Befehlen ist der Teil ADR ohne Bedeutung.

OV kann vor der Ausführung einer Operation gelöscht werden durch Anfügung 
eines * an die mnemotechnische Bezeichnung des Befehls, z.B.  ADD*  27.




OPCODE    ADR     WIRKUNG
mnemot.  formal

ADD        A      AKKU + S[A] --> AKKU

SUB        A      AKKU - S[A] --> AKKU

AD1        A      AKKU + 1    --> AKKU

SB1        A      AKKU - 1    --> AKKU

OR         A      AKKU[i] U S[A][i] ---> AKKU[i]  (0 < i < 8)

AND        A      AKKU[i] ï S[A][i] ---> AKKU[i]  (0 < i < 8)

XOR        A      AKKU[i] + S[A][i] ---> AKKU[i]  (0 < i < 8)


NOP        A      AKKU --> AKKU  (ohne Wirkung)


LD         A      S[A] --> AKKU

LDI        A      S[A] + 1 --> AKKU

LD0        A      0 --> AKKU

LD1        A      1 --> AKKU

ST         A      AKKU --> S[A]


SLR        A      AKKU[i] --> AKKU[i-1] (0<i<8); 0 --> AKKU[8]

SLL        A      AKKU[i] --> AKKU[i+1] (0<i<8); 0 --> AKKU[0]


BU         A      A --> PC

BZ         A      wenn AKKU = 0 ,    dann A --> PC

BCY        A      wenn AKKU[8] = 1 , dann A --> PC

BEV        A      wenn AKKU[0] = 0 , dann A --> PC

BLS        A      wenn AKKU[7] = 1 , dann A --> PC

BOV        A      wenn OV = 1 ,      dann A --> PC

BSW        A      wenn SW = 1 ,      dann A --> PC