Minirechner (Excel/VBA) ·

Abstract

Dies ist ein kleiner Minirechner mit zwei Registern: ein Programmzähler pc und ein Akkumulator acc. Zwei VBA Programme interpretieren die unterschiedlichen Modi: ein direkter Modus - auch Kommandozeilen Modus genannt, und ein Programmmodus:

Minirechner

Das Beispielprogramm berechnet für zwei ganze Zahlen den größten gemeinsamen Teiler und das kleinste gemeinsame Vielfache.

Um das Beispielprogramm auszuführen, starten Sie den Minirechner wie folgt:

Setzen Sie in der Kommandozeile mit bgn 1 oder bgn start (wenn Sie die Sprungmarke start gesetzt haben) den Startpunkt Ihres Programms.
Gegebenenfalls können Sie mit dbg on oder dbg off in der Kommandozeile den Debug Modus ein- oder ausschalten.
Mit srt in der Kommandozeile starten Sie Ihr Programm.

Debug Ausgabe des Beispielprogramms

Wenn Sie dbg on eingeben, bevor Sie das Beispielprogramm starten, erhalten Sie die Ausgabe:

Ausgabebereich:
Label 'start' := 1
Label 'ggt' := 8
Label 'ggt_intern' := 12
Label 'store' := 20
Label 'end_ggt' := 22
Label 'kgv' := 25
Label 'temp1' := 30
Label 'temp2' := 31
Label 'out_ggt' := 32
Label 'out_kgv' := 33
Label 'arg1' := 34
Label 'arg2' := 35
Label 'result_ggt' := 36
Label 'result_kgv' := 37
Unterprogrammaufruf 'ggt'. Rücksprung wurde auf Zeile 2 gesetzt. Stackindex 1.
Programmzähler wurde auf Zeile 8 gesetzt.
acc := 750
Argument in Zeile 30 wurde auf acc = 750 gesetzt.
acc := 1250
Argument in Zeile 31 wurde auf acc = 1250 gesetzt.
acc := 750
acc := acc - 1250
acc != 0 -> keine Verzweigung.
acc <= 0 -> keine Verzweigung.
acc := 1250
acc := acc - 750
Argument in Zeile 31 wurde auf acc = 500 gesetzt.
Verzweige nach ggt_intern.
Programmzähler wurde auf Zeile 12 gesetzt.
acc := 750
acc := acc - 500
acc != 0 -> keine Verzweigung.
acc > 0 -> verzweige nach store.
Programmzähler wurde auf Zeile 20 gesetzt.
Argument in Zeile 30 wurde auf acc = 250 gesetzt.
Verzweige nach ggt_intern.
Programmzähler wurde auf Zeile 12 gesetzt.
acc := 250
acc := acc - 500
acc != 0 -> keine Verzweigung.
acc <= 0 -> keine Verzweigung.
acc := 500
acc := acc - 250
Argument in Zeile 31 wurde auf acc = 250 gesetzt.
Verzweige nach ggt_intern.
Programmzähler wurde auf Zeile 12 gesetzt.
acc := 250
acc := acc - 250
acc = 0 -> verzweige nach end_ggt.
Programmzähler wurde auf Zeile 22 gesetzt.
acc := 250
Argument in Zeile 36 wurde auf acc = 250 gesetzt.
Unterprogrammrücksprung nach '2'. Stackindex 0.
Der größte gemeinsame Teiler ist:
250
Unterprogrammaufruf 'kgv'. Rücksprung wurde auf Zeile 5 gesetzt. Stackindex 1.
Programmzähler wurde auf Zeile 25 gesetzt.
acc := 750
acc := acc / 250
acc := acc * 1250
Argument in Zeile 37 wurde auf acc = 3750 gesetzt.
Unterprogrammrücksprung nach '5'. Stackindex 0.
Das kleinste gemeinsame Vielfache ist:
3750
Programmende erreicht in Zeile 7.

Der Kommandozeilen Interpreter - Worksheet_Change Programmcode

Dieser Code befindet sich im Sheet wsMain:

Bitte den Haftungsausschluss im Impressum beachten.

Option Explicit

Private Sub Worksheet_Change(ByVal Target As Range)
'This implements the command line interpreter of the mini-calculator.
'Source (EN): http://www.sulprobil.de/minicalculator_en/
'Source (DE): http://www.berndplumhoff.de/minirechner_de/
'(C) (P) by Bernd Plumhoff  26-Dec-2023 PB V0.1
Dim s          As String
'Application.EnableEvents = False
If Target.Address = Range("Kommandozeile").Address Then
    s = Range("Kommandozeile")
    Select Case Left(s, 3)
    Case "srt"
        If pc = 0 Or pc = "" Then pc = 1
        Range("Meldung") = "Programm wird gestartet bei pc = " & pc
        Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIGreen
        Call interpreter
    Case "bgn"
        s = Right(s, Len(s) - 4)
        pc = s
        Range("Meldung") = "pc := " & s
        Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIGreen
    Case "dbg"
        s = Right(s, Len(s) - 4)
        Select Case s
        Case "on"
            dbg = True
            Range("Meldung") = "dbg := on"
            Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIGreen
        Case "off"
            dbg = False
            Range("Meldung") = "dbg := off"
            Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIGreen
        Case Else
            Range("Meldung") = "Ungültiger Debug Modus '" & s & "'"
            Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIRed
        End Select
    Case Else
        Range("Meldung") = "Unbekannter Befehl '" & s & "'"
        Range("Meldung").Font.ColorIndex = xlCIRed
    End Select
End If
'Application.EnableEvents = True
End Sub

Der Programm Interpreter - Interpreter Programmcode

Dieser Code befindet sich im Modul General:

Bitte den Haftungsausschluss im Impressum beachten.

Option Explicit

'This implements the main program interpreter of the mini-calculator.
'Source (EN): http://www.sulprobil.de/minicalculator_en/
'Source (DE): http://www.berndplumhoff.de/minirechner_de/
'(C) (P) by Bernd Plumhoff  26-Dec-2023 PB V0.1

Public Enum xlCI 'Excel Color Index
: xlCIBlack = 1: xlCIWhite: xlCIRed: xlCIBrightGreen: xlCIBlue '1 - 5
: xlCIYellow: xlCIPink: xlCITurquoise: xlCIDarkRed: xlCIGreen '6 - 10
: xlCIDarkBlue: xlCIDarkYellow: xlCIViolet: xlCITeal: xlCIGray25 '11 - 15
: xlCIGray50: xlCIPeriwinkle: xlCIPlum: xlCIIvory: xlCILightTurquoise '16 - 20
: xlCIDarkPurple: xlCICoral: xlCIOceanBlue: xlCIIceBlue: xlCILightBrown '21 - 25
: xlCIMagenta2: xlCIYellow2: xlCICyan2: xlCIDarkPink: xlCIDarkBrown '26 - 30
: xlCIDarkTurquoise: xlCISeaBlue: xlCISkyBlue: xlCILightTurquoise2: xlCILightGreen '31 - 35
: xlCILightYellow: xlCIPaleBlue: xlCIRose: xlCILavender: xlCITan '36 - 40
: xlCILightBlue: xlCIAqua: xlCILime: xlCIGold: xlCILightOrange '41 - 45
: xlCIOrange: xlCIBlueGray: xlCIGray40: xlCIDarkTeal: xlCISeaGreen '46 - 50
: xlCIDarkGreen: xlCIGreenBrown: xlCIBrown: xlCIDarkPink2: xlCIIndigo '51 - 55
: xlCIGray80 '56
End Enum

Enum pcol 'Spalten in jeder Programmzeile
    pcol_zeile = 0                       'Zeilennummer
    pcol_label
    pcol_opcode
    pcol_argument
    pcol_kommentar
End Enum

Public dbg               As Boolean      'Debug Modus
Public i                 As Integer      'Ausgabebereich Index
Public pc                As Variant      'Programmzähler

Sub interpreter()
Dim b_end                As Boolean      'Programmzeile leer?
Dim p                    As Integer      'Programm Index
Dim r                    As Integer      'Unterprogramm Stack Index
Dim ustack(1 To 100)     As Integer      'Unterprogramm Stack
Dim acc                  As Long         'Akkumulator
Dim st                   As Object       'Symboltabelle (Labels)
Dim op                   As String       'OpCode
Dim s                    As String
Dim v                    As Variant

'Initialisierungen

Range("Ausgabebereich").Resize(65536).ClearContents
i = 0

If pc = "" Then
    pc = 1
    debug_ausgabe ("Programmzähler wurde auf 1 initialisiert.")
End If

'Lade Symboltabelle
Set st = CreateObject("Scripting.Dictionary")
p = 1
b_end = (Range("Programmcode").Offset(p, pcol_label) = "" And _
         Range("Programmcode").Offset(p, pcol_opcode) = "" And _
         Range("Programmcode").Offset(p, pcol_argument) = "")
Do Until b_end
    s = Range("Programmcode").Offset(p, pcol_label)
    If s <> "" Then
        If st.exists(s) Then
            Call debug_ausgabe("Identische Label '" & s & "' in Zeilen " & st(s) & " und " & p & ". Abbruch!", True)
            Exit Sub
        End If
        st(s) = p
        debug_ausgabe ("Label '" & s & "' := " & p)
    End If
    p = p + 1
    b_end = (Range("Programmcode").Offset(p, pcol_label) = "" And _
             Range("Programmcode").Offset(p, pcol_opcode) = "" And _
             Range("Programmcode").Offset(p, pcol_argument) = "")
Loop

'Interpretiere das Programm

Do

continue_do:

    If Not IsNumeric(pc) Then
        If st.exists(pc) Then
            pc = st(pc)
            debug_ausgabe ("Programmzähler wurde auf Zeile " & pc & " gesetzt.")
            
        Else
            Call debug_ausgabe("Programmzähler hat ungültiges Label '" & pc & "'. Abbruch!", True)
            Exit Sub
        End If
    End If
    
    op = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_opcode)
    Select Case op
    Case "add"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                Call debug_ausgabe("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!", True)
                Exit Sub
            End If
        End If
        acc = acc + Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("acc := acc + " & Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument))
    Case "beq"
        If acc = 0 Then
            pc = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
            debug_ausgabe ("acc = 0 -> verzweige nach " & pc & ".")
            GoTo continue_do
        Else
            debug_ausgabe ("acc != 0 -> keine Verzweigung.")
        End If
    Case "bgr"
        If acc > 0 Then
            pc = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
            debug_ausgabe ("acc > 0 -> verzweige nach " & pc & ".")
            GoTo continue_do
        Else
            debug_ausgabe ("acc <= 0 -> keine Verzweigung.")
        End If
    Case "ble"
        If acc < 0 Then
            pc = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
            debug_ausgabe ("acc < 0 -> verzweige nach " & pc & ".")
            GoTo continue_do
        Else
            debug_ausgabe ("acc >= 0 -> keine Verzweigung.")
        End If
    Case "bsa"
        r = r + 1
        ustack(r) = pc + 1
        pc = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("Unterprogrammaufruf '" & pc & _
            "'. Rücksprung wurde auf Zeile " & ustack(r) & _
            " gesetzt. Stackindex " & r & ".")
        GoTo continue_do
    Case "bun"
        pc = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("Verzweige nach " & pc & ".")
        GoTo continue_do
    Case "cla"
        acc = 0
        debug_ausgabe ("acc := 0")
    Case "dac"
        acc = acc - 1
        debug_ausgabe ("acc := acc - 1")
    Case "div"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                Call debug_ausgabe("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!", True)
                Exit Sub
            End If
        End If
        acc = acc / Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("acc := acc / " & Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument))
    Case "hlt"
        Call debug_ausgabe("Programmende erreicht in Zeile " & pc & ".", True)
        Exit Sub
    Case "iac"
        acc = acc + 1
        debug_ausgabe ("acc := acc + 1")
    Case "lda"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                debug_ausgabe ("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!")
                End
            End If
        End If
        acc = Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("acc := " & acc)
    Case "mul"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                debug_ausgabe ("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!")
                End
            End If
        End If
        acc = acc * Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("acc := acc * " & Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument))
    Case "out"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                debug_ausgabe ("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!")
                End
            End If
        End If
        Range("Ausgabebereich").Offset(i) = Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        i = i + 1
    Case "ret"
        pc = ustack(r)
        r = r - 1
        debug_ausgabe ("Unterprogrammrücksprung nach '" & pc & _
            "'. Stackindex " & r & ".")
        GoTo continue_do
    Case "sta"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                Call debug_ausgabe("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!", True)
                Exit Sub
            End If
        End If
        Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument) = acc
        debug_ausgabe ("Argument in Zeile " & v & " wurde auf acc = " & acc & " gesetzt.")
    Case "sub"
        v = Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument)
        If Not IsNumeric(v) Then
            If st.exists(v) Then
                v = st(v)
            Else
                Call debug_ausgabe("Unbekanntes Argument '" & v & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!", True)
                Exit Sub
            End If
        End If
        acc = acc - Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument)
        debug_ausgabe ("acc := acc - " & Range("Programmcode").Offset(v, pcol_argument))
    Case Else
        Call debug_ausgabe("Ungültiger OpCode '" & op & "' in Zeile " & pc & ". Abbruch!", True)
        Exit Sub
    End Select
    
    pc = pc + 1
    
    b_end = (Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_label) = "" And _
             Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_opcode) = "" And _
             Range("Programmcode").Offset(pc, pcol_argument) = "")
             
Loop Until b_end

End Sub

Sub debug_ausgabe(s As String, Optional force As Boolean = False)
If dbg Or force Then
    Range("Ausgabebereich").Offset(i) = s
    i = i + 1
End If
End Sub

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