一个由计算机内存单元组成的程序包含一系列指令。程序在计算机上执行是通过对每个指令执行一个循环来实现的。在基本计算机中，每个指令周期包括以下过程：它可以从内存中获取指令。它用于解码指令。如果指令具有间接地址，则它可以从内存中读取有效地址。它可以执行指令。在完成以下四个过程后，控制权切换回第一步并对下一条指令重复类似的过程。因此，循环持续到遇到 Halt ... 阅读更多

控制单元通过生成一组与主时钟同步的信号来驱动相应的处理硬件。控制单元执行的两个主要操作是指令解释和指令排序。控制单元的主要功能是从主内存中获取数据，确定涉及的设备和操作，并产生控制信号来执行这些操作。控制单元类型有两种控制组织如下：硬连线控制在硬连线组织中，控制逻辑使用门、触发器、译码器和其他数字电路来实现。 ... 阅读更多

计算机在其 RAM 中以 1 和 0 的形式存储程序，CPU 将其解释为指令。一个 RAM 字包含一条机器语言指令。这些指令一次加载到 CPU 中，在那里被解码和执行。一台基本计算机有三种指令代码格式，例如内存引用指令、寄存器引用指令和输入输出指令格式。内存引用指令内存引用指令使用 12 位指定地址，并使用 1 位确定寻址模式 I。I 与 0 相同 ... 阅读更多

“计算机体系结构”一词是由 IBM System/360 的“首席架构师”在 1964 年在一篇宣布有史以来最成功的计算机系列的论文中创造的。解释包括寄存器、内存、指令集、指令格式、寻址模式以及指令的实际编码的定义，不包括实现和具体化。1947 年，随着晶体管的诞生，晶体管的体积只是真空管的几分之一，并且消耗的功率更低，使用晶体管进行评估变得更加简单，但即使如此，复杂的电路也并非易于管理。1958 年集成电路的诞生，改变了 ... 阅读更多

用于在一个系统与另一个系统之间传输多位数据的信号线对称为总线。该图显示了三个主设备 M3、M6 和 M4。主设备启动并控制连接。S7、S5 和 S2 是从设备。从设备响应主设备提供的命令。如果 M3 需要向 S5 发送命令，它应该通过总线传输其指令。因此，S5 接收指令并通过总线对指令做出响应。一台基本计算机包含八个寄存器、一个内存单元和一个控制单元。 ... 阅读更多

计算机寄存器是高速存储单元。它是计算机处理器的一个组成部分。它可以携带任何类型的信息，包括位序列或单个数据。对于 32 位指令计算机，寄存器应为 32 位。寄存器的编号取决于处理器设计和语言规则。计算机中的指令存储在内存位置中，并一次一条地执行。控制单元的功能是从内存中获取指令并执行它。控制单元对内存中所有指令执行类似的操作 ... 阅读更多

计算机指令是二进制代码，它确定计算机中的一系列微操作。它们与信息一起存储在内存中。每台计算机都有自己特定的指令集。它们可以分为两个元素：操作码 (Opcodes) 和地址。操作码指定特定指令的操作。地址确定可用于该操作的寄存器或区域。操作数是计算机指令的特定元素，表示要对其进行操作的信息。它包含 12 位内存，这些内存需要定义地址作为 ... 阅读更多

计算机系统使用多个存储寄存器，这些寄存器连接到一个常见的运算单元，称为算术逻辑单元 (ALU)。ALU 是计算机 CPU 内部最核心和最重要的单元之一。计算机的所有逻辑和算术运算都在这里执行。特定寄存器的內容被排列在 ALU 的输入端。ALU 执行给定的操作，然后将其传输到目标寄存器。算术逻辑移位单元的一个阶段在图中显示。下标 i 表示一个常见阶段。 ... 阅读更多

移位微操作用于数据的串行传输，并且也支持与算术、逻辑和各种数据处理操作结合使用。寄存器的内容可以向左或向右移动。同时，在位移位时，第一个触发器保持其来自串行输入的二进制数据。在左移操作中，串行输入将一位数据传输到最右端位置。在右移操作中，串行输入将一位数据传输到最左端位置。由串行输入传输的数据决定移位的类型。移位微操作类型有三种类型的移位微操作 ... 阅读更多

逻辑运算是在寄存器中保存的位上实现的二元微操作。这些操作独立地处理每个位，并将它们视为二进制变量。例如，两个寄存器 R1 和 R2 内容的异或微操作用语句 P: R1←R1$\oplus$R2 表示。它确定要在寄存器的单个位上实现的逻辑微操作，前提是控制变量 P = 1。假设每个寄存器有四个位。令 R1 的内容为 1010，R2 的内容为 1100。上面提到的异或微操作表示以下逻辑计算：1010 内容... 阅读更多