Картонное иллюстративное пособие для вычислений - Википедия - CARDboard Illustrative Aid to Computation

CARDIAC (Картонное иллюстративное пособие для вычислений) это учебное пособие, разработанное Дэвид Хагельбаргер и Сол Фингерман за Bell Telephone Laboratories в 1968 году научить старшеклассников, как компьютеры работай. В комплект входит инструкция по эксплуатации и высеченный картонный «компьютер».

Компьютер «действует» с помощью карандаша и выдвижных карточек. Любая арифметика производится в голове человека, работающего на компьютере. Компьютер работает в база 10 и имеет 100 ячейки памяти которые могут содержать числа со знаком от 0 до ± 999. Он имеет набор из 10 инструкций, который позволяет CARDIAC складывать, вычитать, тестировать, сдвигать, вводить, выводить и переходить.

Аппаратное обеспечение

Передняя часть устройства CARDIAC

Значок «ЦПУ ”Компьютера состоит из 4 слайдов, на которых перемещаются различные числа и стрелки, чтобы иметь представление о реальном процессоре (пользователь мозг ) двигаться в правильном направлении. У них есть один флаг (+/-), на который влияет результат в аккумуляторе.

объем памяти состоит из второй половины картонного выреза. Есть 100 ячеек. Ячейка 0: «ПЗУ », Всегда содержащий числовую« 1 »; ячейки с 1 по 98 "баран »; доступны для инструкций и данных; а ячейку 99 лучше всего описать как «EEPROM ”.

Ячейки памяти содержат подписанные десятичный числа от 0 до ± 999 и пишутся карандашом. Клетки стираются ластиком. Предоставляется «жучок», который действует как счетчик программы, и помещается в отверстие рядом с текущей ячейкой памяти.

Программирование

CARDIAC имеет 10 инструкций машинный язык. Инструкция состоит из трех десятичных цифр (знак игнорируется) в виде OAA. Первая цифра - это код операции (О); вторая и третья цифры - это адрес (AA). Адресация представляет собой одну из следующих форм: от аккумулятора к абсолютной памяти, от абсолютной памяти к аккумулятору, от ввода к абсолютной памяти и от абсолютной памяти к выходу.

Языки высокого уровня никогда не разрабатывались для CARDIAC, поскольку они нарушили бы одну из целей устройства: представить концепции программирования на языке ассемблера.

Программы собираются вручную, а затем заносятся в соответствующие ячейки памяти.

Набор инструкций

Набор инструкций CARDIAC
Код операцииМнемоническийИнструкцияОписание
0INPВходвзять номер с карты ввода и поместить его в указанную ячейку памяти.
1CLAОчистить и добавитьочистить аккумулятор и добавить в аккумулятор содержимое ячейки памяти.
2ДОБАВИТЬДобавлятьдобавить в аккумулятор содержимое ячейки памяти.
3TACСодержимое тестового аккумуляторавыполняет знаковую проверку содержимого аккумулятора; если минус, переход к указанной ячейке памяти.
4SFTСдвигсдвигает аккумулятор на x мест влево, затем на y вправо, где x - это верхняя цифра адреса, а y - нижняя.
5ИЗВыходвзять число из указанной ячейки памяти и записать его на карту вывода.
6СТОМагазинскопировать содержимое аккумулятора в указанную ячейку памяти.
7SUBВычестьвычесть из аккумулятора содержимое указанной ячейки памяти.
8JMPПрыгатьпереход к указанной ячейке памяти. Текущий номер ячейки записывается в ячейку 99. Это позволяет использовать один уровень подпрограмм, имея в качестве возврата инструкцию в ячейке 99 (в которой жестко запрограммировано «8» в качестве первой цифры.
9HRSОстановить и сброситьпереместить ошибку в указанную ячейку, затем остановить выполнение программы.

Операция

Программы запускаются путем сдвига первых трех слайдов таким образом, чтобы число в регистре инструкций равнялось числу в ячейке памяти, в которой находится ошибка. Как только это будет сделано, ошибка перемещается в следующую ячейку памяти. Затем пользователь следует за стрелкой, которая сообщает ему, что делать дальше. Это продолжается на протяжении всего выполнения программы.

Смотрите также

внешняя ссылка