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Computador homenzinho

O Little Man Computer (LMC) é um microprocessador e sistema de computador muito simples projetado para ensinar programação de montagem para iniciantes. Para simplificar as coisas, ele não é apresentado como um computador binário, mas sim como um computador decimal. Ele contém 100 células de memória, numeradas de 0 a 99. Você pode colocar instruções e dados do programa aqui.

Cada célula pode conter um número decimal de 3 dígitos. Aqui podemos armazenar instruções para o funcionamento do computador ou dados para operar. A CPU possui um único acumulador que é usado para realizar operações aritméticas. Há também uma entrada e uma saída onde você pode ler a entrada do usuário e gravar as saídas para o usuário.

Aqui está uma visão geral simples do conjunto de instruções. Cada instrução é na verdade apenas um número de 3 dígitos. Mas geralmente, ao programar, lidamos com abreviações de letras que são mais fáceis de lembrar. Aqui vai uma dica de como ler a descrição abaixo. Por exemplo, a instrução Add é descrita como tendo o número 1xx . O que isso realmente significa é que xx é onde você coloca seu operando (argumento). Portanto, 142 é a instrução para adicionar o conteúdo da célula de memória 42 ao conteúdo do acumulador.

• ADD 1xx adiciona conteúdo no endereço xx na memória ao acumulador.
• SUB 2xx subtrai o conteúdo do endereço xx do que está armazenado no acumulador. Armazene o resultado no acumulador.
• STA 3xx armazena o acumulador no endereço xx da memória.
• Acumulador de carga LDA 5xx com conteúdo no endereço xx na memória.
• BRA 6xx salta para a localização xx no programa.
• BRZ 7xx salta se o acumulador for zero
• BRP 8xx salta se o acumulador for zero ou superior (positivo).
• INP 901 preenche o acumulador com o número da entrada.
• OUT 902 envia o valor do acumulador para a fila de saída.
• Programa de parada HLT 000

Exemplo de programas LMC

Na pasta de exemplos você encontra mais exemplos de programas. Aqui está um exemplo de um programa que lê um número da entrada e depois faz uma contagem regressiva. Portanto, se ler 4 na entrada, escreverá 4, 3, 2, 1 e 0 na saída.

     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.

Como usar o pacote Julia

Você pode pegar um programa escrito como exemplo, armazená-lo em um arquivo e fornecer esse nome de arquivo para a função assemble(file) que produzirá uma lista de números inteiros de 3 dígitos representando seu programa e dados. Você pode alimentar isso com a função simulate!(program, inputs) para executar seu programa. Ele irá despejar a saída.

Alternativamente, você pode copiar, colar e colocar o código em um dos simuladores LMC baseados na web descritos abaixo.

Simuladores LMC na Web

Você pode encontrar vários simuladores baseados em navegador para a CPU LMC online. Onde você pode percorrer os programas e assistir ao vivo como o computador virtual funciona.

• 101 Simulador de Computação. Parece sofisticado em termos de aparência.
• Simulador de escritor Robo. Aparência mais simples e primitiva, mas na verdade prefiro esta versão.

Jogos baseados em LMC

Existem vários jogos que você pode jogar com base em pequenas variações da ideia do LMC. Esta é potencialmente uma boa maneira de envolver as crianças no aprendizado da programação.

• Máquina de Recursos Humanos
• TIS-100, um jogo da Zachtronics onde você basicamente lida com vários computadores LMC que você precisa programar para se comunicarem entre si.
• Shenzhen IO também da Zachtronics, onde você programa pequenos dispositivos eletrônicos que se comunicam entre si. Muito semelhante ao LMC, mas com o elemento de temporização, que é muito importante na eletrônica.