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Kleiner Mann-Computer

Der Little Man Computer (LMC) ist ein sehr einfaches Mikroprozessor- und Computersystem, das dazu entwickelt wurde, Anfängern die Montageprogrammierung beizubringen. Der Einfachheit halber wird er nicht als binärer, sondern als dezimaler Computer dargestellt. Es enthält 100 Speicherzellen, nummeriert von 0-99. Hier können Sie Programmanweisungen und Daten hinterlegen.

Jede Zelle kann eine dreistellige Dezimalzahl enthalten. Hier können wir Anweisungen speichern, die der Computer ausführen soll, oder Daten, mit denen er arbeiten soll. Die CPU verfügt über einen einzigen Akkumulator, der zum Ausführen von Arithmetik verwendet wird. Es gibt auch einen Ein- und Ausgang, an dem Sie Benutzereingaben lesen und Ausgaben an den Benutzer schreiben können.

Hier ist eine einfache Übersicht über die Anleitung. Jede Anweisung ist eigentlich nur eine dreistellige Zahl. Meist handelt es sich beim Programmieren aber um Buchstabenabkürzungen, die man sich leichter merken kann. Hier ist ein Tipp, wie Sie die Beschreibung unten lesen können. Beispielsweise wird die Add -Anweisung mit der Nummer 1xx beschrieben. Was das wirklich bedeutet, ist, dass Sie in xx Ihren Operanden (Argument) eingeben. 142 ist also die Anweisung zum Addieren des Inhalts der Speicherzelle 42 zum Inhalt des Akkumulators.

• ADD 1xx fügt Inhalt an Adresse xx im Speicher zum Akkumulator hinzu.
• SUB 2xx subtrahiert den Inhalt der Adresse xx von dem, was im Akkumulator gespeichert ist. Ergebnis im Akku speichern.
• STA 3xx speichert den Akku an der Adresse xx im Speicher.
• LDA 5xx lädt Akku mit Inhalt an Adresse xx in den Speicher.
• BRA 6xx springt zur Stelle xx im Programm.
• BRZ 7xx springt, wenn Akku Null ist
• BRP 8xx springt, wenn der Akku Null oder höher (positiv) ist.
• INP 901 Akku mit Nummer aus der Eingabe füllen.
• OUT 902 Wert im Akkumulator in Ausgabewarteschlange verschieben.
• Stoppprogramm HLT 000

Beispiel für LMC-Programme

Im Beispielordner finden Sie weitere Beispielprogramme. Hier ist ein Beispiel für ein Programm, das eine Zahl aus der Eingabe liest und dann herunterzählt. Wenn also am Eingang eine 4 gelesen wird, werden am Ausgang 4, 3, 2, 1 und 0 ausgegeben.

     INP
     OUT
LOOP BRZ QUIT // Jump to QUIT if accumulator is 0
     SUB ONE  // Subtract from accumulator what is stored in ONE
     OUT
     BRA LOOP // Jump (unconditionally) to the memory address labeled LOOP
QUIT HLT      // Label this memory address as QUIT
ONE  DAT 1    // Store 1 in this memory address.

So verwenden Sie das Julia-Paket

Sie können ein als Beispiel geschriebenes Programm nehmen, es in einer Datei speichern und diesen Dateinamen der Funktion assemble(file) geben, die eine Liste dreistelliger Ganzzahlen erstellt, die Ihr Programm und Ihre Daten darstellen. Sie können dies der Funktion simulate!(program, inputs) zuführen, um Ihr Programm auszuführen. Die Ausgabe wird ausgegeben.

Alternativ können Sie diesen Code kopieren, einfügen und in einen der unten beschriebenen webbasierten LMC-Simulatoren einfügen.

LMC-Simulatoren im Web

Sie können online mehrere browserbasierte Simulatoren für die LMC-CPU finden. Hier können Sie Programme durchlaufen und live beobachten, wie der virtuelle Computer funktioniert.

• 101 Computersimulator. Sieht optisch schick aus.
• Robo-Writer-Simulator. Sieht schlichter und primitiver aus, aber eigentlich bevorzuge ich diese Version.

LMC-basierte Spiele

Es gibt mehrere Spiele, die Sie spielen können, basierend auf leichten Variationen der LMC-Idee. Dies ist möglicherweise eine gute Möglichkeit, Kinder in das Erlernen des Programmierens einzubeziehen.

• Personalmaschine
• TIS-100, ein Spiel von Zachtronics, bei dem man im Wesentlichen mit mehreren LMC-Computern zu tun hat, die man so programmieren muss, dass sie miteinander kommunizieren.
• Shenzhen IO, ebenfalls von Zachtronics, wo Sie kleine elektronische Geräte programmieren, die miteinander kommunizieren. Sehr ähnlich zu LMC, aber mit dem Element des Timings, das in der Elektronik eine große Rolle spielt.