提取decode-execute循环

现在，您将使用称为Fetch-Decode-Execute周期的过程来查看CPU如何执行计算。

在这里，您可以代表CPU和RAM。还显示了寄存器，可以暂时存储数据。

拿来

程序计数器（PC）从0000开始。这意味着RAM中的第一个地址计算机将在其中寻找指令为0000。

计算机需要某个地方将当前地址存储在它正在寻找的RAM中。这就是内存地址寄存器（MAR）的目的。因此，将地址0000复制到3月。

现在，通过地址总线向RAM发送信号。控制单元发出内存读取信号，地址0000的内容通过数据总线复制到内存数据寄存器（MDR）。

由于在提取阶段获取的数据是指令，因此将其复制到指令寄存器（IR）中。

随着第一个指令的提取，系统处于循环的提取阶段的末尾。程序计数器可以通过1增加，因此系统可以在下一个提取周期开始时读取下一条指令。

解码

现在，需要解码该说明。它通过数据总线发送到控制单元，并将其分为两个部分。第一部分是操作代码或OPCODE，在此示例中，CPU是前四位。这是计算机将执行的命令。第二部分，在这种情况下，第二部分是操作数。这是RAM中的一个地址，根据操作，将从中读取或写入数据。

控制单元可以将Opcodes转换为指令。因此，在这里，控制单元将OpCode 0101转换为RAM指令的负载。

执行

现在，将执行命令。操作数被复制到MAR，因为它提供了要加载的数据的地址（在这种情况下为0100）。

然后将地址0100处的数据从RAM获取，并将数据总线传递到MDR。由于它不是指令，而是仅仅数据，因此它将传递给累加器（ACC）。

这是一个完整的提取二级执行周期。

第二提取，解码和执行周期

现在，您将贯穿该程序的其余两个周期。PC现在持有0001，因此您可以在该地址获取，解码和执行指令。

1. PC为0001，因此这是要获取的下一个指令。
2. 指令操作数和地址操作数放在IR中，PC再次增加1。
3. 该说明是解码的，而要执行的数据的地址则放在3月。事实证明，该指令将两个数据添加在一起。
4. 从地址获取新数据，并最终最终进入蓄能器，以及上一个周期的结果。
5. 为了完成此阶段，累加器中的两个值被传递到ALU中，可以将它们添加在一起，如OpCode所指示。
6. 然后将结果放回蓄能器中。

那是第二个周期。

第三次提取，解码和执行周期

最后一个周期是用于0010的指令。它使用OpCode 0011，即商店和操作数0110，这是所示的RAM中的最后一个地址。

因此，此周期将添加的结果在蓄能器中取得成果，并根据要求将其存储在地址0110中。

回顾一下，我们的程序使用三个说明添加两个数字并将结果存储在内存中：

1. 第一个指令从指定地址加载了一块数据。
2. 第二个将其添加到另一个地址中的数据中。
3. 最终指令将添加的结果存储在内存中的指定地址中。

有很多信息需要获取以了解提取编码执行周期。许多人在第一次关注时发现它令人困惑。您可能会发现第二次进行此活动很有帮助。