Пример 1

Задача. Найти разность двух чисел (пример взят из книги Мано, см. таблицу 6-9).

Решение. Следуя Мано, введем следующие обозначения для чисел:

DIF = MIN - SUB и примем MIN=83 и SUB=-23 в десятичной системе счисления.

Поскольку в системе команд машины Мано вычитание отсутствует, придется сводить его к сложению. Прежде всего, учтем, что A - B = A + (-B). Кроме того, вспомним правила преобразования целого положительного числа в дополнительный код: чтобы получить отрицательное число (здесь лучше говорить чтобы изменить знак числа!) необходимо его проинвертировать, т.е. все 0 заменить на 1 и наоборот, и к результату прибавить 1.

В принципе перед нами типичный инженерный подход, когда ради упрощения hardware перекладывают его функции на software. Аналогичным образом, кстати, в простых машинах часто поступали с умножением и делением. В частности, организацию умножения для машины Мано можно посмотреть в одной из хороших презентаций по машине Мано, а более простое описание этого процесса на русском языке разобрать на базе эксперимента 2.5.5 в книге "Популярные лекции об устройстве компьютера" (там дана блок-схема алгоритма и ее реализация на Паскале).

Окончательная программа решения задачи выглядит следующим образом.

Адрес	Код	Ассемблер		Комментерии
			ORG 100	директива, задающая начальный адрес
100	2 107		LDA SUB	извлекаем SUB
101	7200		CMA	инвертируем
102	7020		INC	+1, т.е. получили -SUB
103	1 106		ADD MIN	+MIN: в итоге получим MIN+(-SUB)
104	3 108		STA DIF	сохраним результат
105	7001		HLT	стоп
106	0053	MIN,	DEC 83	данные: число 83
107	FFE9	SUB,	DEC -23	данные: число -23
108	0000	DIF,	DEC 0	результат - пока пусть 0
			END	конец программы

Пример 2

Задача. Найти сумму 100 чисел, располагающихся в памяти начиная с адреса 150h (пример взят из книги Мано, см. таблицу 6-13).

Решение. Основной идеей обработки массивов является обращение к его элементам через ячейку ОЗУ, в которой последовательно формируются их адреса (в программе данная ячейка обозначается PTR (от английского pointer)). Подобный метод адресации принято называть косвенным. В современных процессорах он также широко используется, с той лишь разницей, что адрес элементов хранится не в ОЗУ, а в регистре микропроцессора.

Другая величина, позволяющая организовать циклическое суммирование, - это счетчик CTR (от английского counter). Поскольку машинам обычно проще сравнивать результат вычислений с нулем, то счетчик меняется не от 0 до 100, а от отрицательного значения -100 до 0, что обеспечивает более простую организацию ветвления.

Кстати, об организации ветвления. Поскольку в машине Мано условные переходы пропускают одну следующую команду (нетрадиционное, но легко реализуемое технически решение!), то после сразу после него ставится переход безусловный - см. пару команд с адресами 107 и 108.

Сумма накапливается непосредственно в аккумуляторе - больше нигде этот регистр не используется. Итоговый результат заносится в ячейку SUM.

Для тех, кому близок язык высокого уровня, приведем аналог программы на языке C.

int a[100]; ... int sum = 0; int i; for (i=0;i<100;i++) sum = sum + a[i];

Вот, пожалуй, и все, что требуется предварительно рассказать. Остальное должно быть понятно из нижеследующей таблицы.

Адрес	Код	Ассемблер		Комментерии
			ORG 100	директива, задающая начальный адрес программы
100	2 10B		LDA ADS	извлекаем ADS (адрес первого числа)
101	3 10C		STA PTR	сохраняем в PTR (адрес текущего числа)
102	2 10D		LDA NBR	извлекаем NBR (константу для счетчика циклов)
103	3 10E		STA CTR	сохраняем в CTR (заносим в счетчик)
104	7800		CLA	очистим сумму
105	9 10C	LOP,	ADD PTR I	прибавляем очередное число, адрес которого в PTR
106	6 10C		ISZ PTR	+1 в PTR; перехода не будет - результат ненулевой
107	6 10E		ISZ CTR	+1 в CTR; переход через 108, когда результат =0
108	4 105		BUN LOP	к повторению цикла
109	3 10F		STA SUM	сохранить результат
10A	7001		HLT	стоп
10B	0150	ADS,	HEX 150	адрес первого операнда (начало массива)
10C	0000	PTR,	HEX 0	адрес текущего операнда
10D	FF9C	NBR,	DEC -100	константа для иициализации счетчика
10E	0000	CTR,	HEX 0	счетчик (растет от NBR до 0)
10F	0000	SUM,	HEX 0	результат - сумма
			ORG 150	директива, задающая начальный адрес данных
150	004B		DEC 75	массив данных
. . .
			END	конец программы