硬件編程

把硬件程序作為從算法轉換到狀態轉換表的一箇中間步驟。通過對硬件編程語言的學習，也可加深對計算、檢驗步驟的理解。控制器處在一個狀態，即一個計算步驟，向數據處理器發出命令信號，命令數據處理器完成相應的操作，並根據數據處理器返回的狀態變量，決定控制器的下一個狀態，即下一個計算步驟。既然控制器的工作可用硬件描述語言表示，那麼控制器的狀態轉換表的內容應與語言的內容相一致。程序中的語句應適應控制器的狀態。語句既包含控制器發出的命令信號，還包含根據狀態變量決定的次態信息。 ^[1] 

硬件程序像任何程序一樣，是由語句序列組成的。為了編寫這些語句，必須建立正式的詞法規律和語句習慣。這些規律和習慣應儘可能地簡單易懂，並與狀態轉換表密切相關。程序中可能有許多語句，通常必須訪問其中的某個語句，為此應對語句做標記。標記是語句的一個成分。它由1～7個字母和數字組成，第一個符號是字母。泛指一個標記時，用角形括號將標記的元素括上，即“(標記)”。控制器的輸入是外輸入和狀態變量。為了簡便起見，今後把外輸入看做是狀態變量的元素，不再單獨考慮。狀態變量可能是多位變量

、

、…、

，它的取值為

、

、…、

，也可用助記符號表示它們。例如，狀態變量S包含三個變量

、

和

，其中：

，

，

；

即

時，

；

時，

；

時，

。在編程中，是否使用助記符號由編程者自己決定。

控制器的輸出信號T命令數據處理器執行特定的操作，通常用助記符號表示T，如NOP、CLR、ADD、SUB等。其目的是便於記憶或聯想數據處理器執行的操作。

任何編程語言都在程序的適當點加入註釋，對語句做附加説明。“(註釋)”為文字説明，不起程序作用。它緊跟在符號“/*”之後，例如：

/*THIS A COMMENT

/*COMPUTE THE MAGNITUDE OF X

“<註釋>”也可用中文書寫，它只起解釋和説明的作用，便於編程者記憶程序和語句的作用。

狀態轉換表規定控制器的次態和輸出，所以一個語句應提供下列信息：實現這個語句應完成的操作；確定該實現的下一個語句。一個簡單語句由下列成分構成：

<標記> <操作> <下一個語句> <註釋>

語句的第一個部分是語句的符號名稱。標記部分的定義是：

<標記> ：：= (標記> ：| 空項

“：：=”指明左側的量由右側的量定義。上式意味着，“<標記>”不是“<標記>：”就是空項(無標記)。符號“|”指明它兩邊的量中的任何一個都可表示“<標記>”。

語句的第二部分是操作部分，其定義為

<操作> =<控制信號>

這表明，操作部分是用助記符號表示的控制信號。

語句的第三部分是下一個語句。它提供的是控制器的次態信息，其定義為：

<下一個語句>：：= <標記> | 空項

這是語句的地址部分。如果“(下一個語句>”用“(標記)”表示，那麼下一個要執行的是由“<標記>”命名的語句；如果是空項，那麼下一個要執行的是語句序列中的下一個語句。

簡單語句的最後一部分是註釋部分，其定義為：

<註釋>：：=<註釋> | 空項

任何一個語句都可能有一個附加的註釋，用來表明程序中語句的目的或者設計者附加的説明。 ^[1] 

寫硬件程序時，常把一個語句序列看做是一個單個語句，這樣的語句序列稱為複合語句，其定義為：

<複合語句>：：={<語句>

...

<語句>}

定義指明，“(複合語句>”是由許多語句構成的，“{”表示複合語句的起點，“}”表示複合語句的終點。複合語句中的語句也可能是條件語句或是複合語句。它們是按次序執行的，只是最後一個語句在下一個語句位置寫有語句標記。例如：

0UT：{DISP /*顯示結果

{INC A /*複合語句中的複合語句

lNC B

INC C}

DEC

CLR NEW} /*下一個語句是NEW ^[1] 

條件語句的定義為：

<條件語句>:：<標記> IF <狀態變量>

{

[SA]<語句>

...

[SL]<語句>

DEFAULT<語句>

}

大括號內的所有語句都是條件語句主體內的語句。如狀態變量取值SA，那麼執行[SA]語句；如果狀態變量的取值不在SA～SL之內，那麼執行DEFAULT語句。如語句中無DEFAULT值，那麼條件語句是不操作語句，下一個要執行的語句是跟隨條件語句之後的語句。 ^[1]