![](https://habrastorage.org/webt/fo/th/9n/foth9n1n9wwqidtad13fodcaxxm.jpeg)
Часть I
Часть II
Часть III
Часть IV
Часть V
На Хабре уже была опубликована статья, посвящённая RAM-машине.
Вообще, статья про RAM-машину есть на Википедии.
RAM-машина, которая упоминается в книге «Построение и анализ вычислительных алгоритмов» -авторы: Ахо, Хопкрофт, Ульман — имеет ограниченный набор арифметических команд, у нас же из арифметических команд будут только «сложение» и «вычитание». Кроме арифметических доступны также команды ввода-вывода, косвенной адресации и команды ветвления.
Отличием LIttle Man Computer'а (который я описывал в предыдущих частях цикла) от RAM-машины является механизм, обеспечивающий косвенную адресацию (возможность работать с числом, хранящемся в памяти, как с адресом).
Для того, чтобы работать с числом, хранящимся в памяти, как с адресом, подключим к адресному входу Памяти Данных мультиплексор MUX, осуществляющий выборку между, собственно, адресом (поступающим из Памяти Команд) и числом, представляющем адрес и хранящемся в Памяти Данных.
![](https://habrastorage.org/webt/sk/6a/7y/sk6a7y2qvdunwxrlppbreubshhy.jpeg)
Будем загружать число из памяти в регистр каждый раз, когда происходит выборка новой команды из Памяти команд. При переключении мультиплексора MUX происходит переход на адрес, записанный в адресный регистр.
![](https://habrastorage.org/webt/7k/k_/xb/7kk_xbldx4vggzaebcyfqeccxnm.gif)
Также будем загружать загружать адрес команды в аккумулятор Acc как число, для этого увеличим разрядность адресного входа мультиплексора, производящего выборку данных для загрузки в аккумулятор Асс. Адрес загружается на 4ый вход мультиплексора.
![](https://habrastorage.org/webt/4c/v-/_l/4cv-_l8vkeqgfd9ujkh2rooi7vy.jpeg)
Обработка команды будет производиться в два такта. Для этого подключим к тактовому генератору два D-триггера, которые будут переключать друг друга при поступлении тактового сигнала.
![](https://habrastorage.org/webt/xx/0f/3n/xx0f3nv9gdqgleplfan3tp7_kzi.gif)
1ый такт осуществляет загрузку адреса в адресный регистр, 2ой такт осуществляет загрузку числа в аккумулятор Acc или в Память данных.
Подключим к аккумулятору 2 флага:
1. Флаг Acc = 0. Флаг поднимается, если содержимое Асс равно нулю.
2. Флаг Acc > 0. Флаг поднимается, если содержимое Асс больше нуля.
![](https://habrastorage.org/webt/av/2m/32/av2m32fmfxqkv4f6eecbaarz66s.jpeg)
Получилась вот такая схема, которую можно скачать отсюда
![](https://habrastorage.org/webt/lt/hw/_o/lthw_ou3mjjlswhj08hx7iw32lo.jpeg)
Линия, идущая на разрешающий вход аккумулятора, нужна для того, чтобы схема не глючила.
Отключим некоторые команды и напишем программу, которая загружает нулевую ячейку Памяти данных по адресу, хранящемуся в нулевой ячейке. Будем в цикле увеличивать значение нулевой ячейки на единицу. Т.о. мы заполним Память данных порядковыми номерами.
1401 загружаем в Acc число 1
1100 прибавляем число в Acc к числу в нулевой ячейке
2000 сохраняем результат в нулевой ячейке
2080 загружаем число из Acc по адресу, на который ссылается нулевая ячейка
0010 прыгаем в начало программы
![](https://habrastorage.org/webt/jh/sr/ic/jhsricpjdwfv8bjztng2-v8kxso.gif)
Эмулятор классической RAM-машины (с раздельными лентами чтения/записи) можно скачать отсюда.