BCC16VM 線上教材

BCC16VM 是專門為了這份教材設計的 4-bit 虛擬電腦。 而此處是一份簡要的使用手冊。 這部虛擬電腦有 3 個暫存器，16 個 Instruction 位址， 16 個 data 位址，16 個機器碼。每個位址的容量是 1 字元， 而資料型態只有一種：無號整數， 也就是第０講就開始介紹的最基本二進制數字表現， 或者是第Ｄ講所定義的 N₁， 或者是 C 語言的 unsigned int。 BCC16VM 由卓昇勳負責程式設計，用 Java 撰寫， 前後大約一共工作了六個月。 請在另一個視窗開啟 BCC16VM，配合著以下教材， 一邊讀一邊操作，學習效果較好。

以下是 BCC16VM 指令簡表。讀者看完教材之後，就應該可以看懂這份簡表。 而操作 BCC16VM 時，可能也要把這份簡表放在旁邊參考。

指令碼	參數碼	組合語言	記號或說明
0000	0000	stop	程式結束
	0001	print '\n'	輸出 '\n' 到 console
	0010	print ' '	輸出 ' ' 到 console
	0011	print '\t'	輸出 '\t' 到 console
	0100	print '+'	輸出 '+' 到 console
	0101	print '-'	輸出 '-' 到 console
	0110	print '*'	輸出 '*' 到 console
	0111	print '/'	輸出 '/' 到 console
	1000	print '%'	輸出 '%' 到 console
	1001	print '='	輸出 '=' 到 console
	1010	print R0	輸出 R0 到 console
	1011	print R1	輸出 R1 到 console
	1100	print R2	輸出 R2 到 console
0001	RaRb	add Ra Rb	Ra <- Ra + Rb
0010	RaRb	subtract Ra Rb	Ra <- Ra - Rb
0011	RaRb	multiply Ra Rb	Ra <- Ra * Rb
0100	RaRb	divide Ra Rb	Ra <- Ra / Rb
0101	N	generate N	R2 <- N
0110	RaRb	test larger Ra Rb	Ra > Rb
0111	RaRb	test equal Ra Rb	Ra == Rb
1000	N	goto N	PC <- N
1001	RaRb	copy Ra Rb	Ra <- Rb
1010	N	load R0 N	R0 <- data at N
1011	N	load R1 N	R1 <- data at N
1100	N	load R2 N	R2 <- data at N
1101	N	store R0 N	R0 -> data at N
1110	N	store R1 N	R1 -> data at N
1111	N	store R2 N	R2 -> data at N

0. BCC16VM 的工作環境
1. 機器碼結構
2. 記憶體指令 --- load 和 store
3. 輸出訊息 --- print
4. 產生常數 --- generate, copy, add, multiply
5. 程式指標 --- PC
6. 指定位址 --- goto
7. 流程控制--if --- test larger, test equal
8. 流程控制--if-else
9. 流程控制--loop