计算机以 1 和 0 的形式将程序存储在其 RAM 中，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。一台基本计算机具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。内存引用指令使用 12 位来指定地址，并使用一位来确定寻址模式 I。I 与 0 相同…… 阅读更多

术语“计算机体系结构”由 IBM System/360 的“首席架构师”于 1964 年在一篇论文中提出，该论文宣布了有史以来最成功的计算机系列。其解释包括寄存器、内存、指令集、指令格式、寻址模式以及指令的实际编码（不包括实现和具体化）。1947 年，随着晶体管的发明，晶体管体积远小于真空管，功耗也更低，使用晶体管进行计算变得更容易，但复杂的电路仍然难以管理。1958 年集成电路的发明，彻底改变了…… 阅读更多

一对信号线，用于在一个系统与另一个系统之间传输多位数据，称为总线。该图显示了三个主设备 M3、M6 和 M4。主设备启动和控制连接。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响应指令。一台基本计算机包括八个寄存器、一个存储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，寄存器长度应为 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，并一次一个地执行。控制单元的功能是从内存中获取指令并执行它。控制单元对内存中的所有指令执行相同的操作…… 阅读更多

计算机指令是确定计算机中一系列微操作的二进制代码。它们与信息一起存储在内存中。每台计算机都有其特定的指令集。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，指示要对其进行操作的信息。它包含 12 位内存，这些内存是定义地址所必需的…… 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。特定寄存器的内容被排列在 ALU 的输入端。ALU 执行给定的运算，然后将其传输到目标寄存器。图中显示了算术逻辑移位单元的一个阶段。下标 i 表示一个典型的阶段…… 阅读更多

移位微操作用于数据的串行传输，并与算术、逻辑和各种数据处理操作一起使用。寄存器的内容可以左移或右移。同时，在位移位时，第一个触发器保持来自串行输入的二进制数据。在左移操作中，串行输入将一位传输到最右边的位置。在右移操作中，串行输入将一位传输到最左边的位置。由串行输入传输的数据决定移位的类型。移位微操作的类型有三种…… 阅读更多

逻辑运算是在寄存器中保存的位上执行的二进制微操作。这些操作独立处理每个位，并将它们视为二进制变量。例如，两个寄存器 R1 和 R2 内容的异或微操作表示为 P: R1←R1$\oplus$R2 它确定要在寄存器的单个位上执行的逻辑微操作，前提是控制变量 P = 1。假设每个寄存器有四位。设 R1 的内容为 1010，R2 的内容为 1100。上述异或微操作表示以下逻辑计算：1010 内容…… 阅读更多

增量微操作将寄存器中的数字加 1。例如，如果一个 4 位寄存器具有二进制值 0110，则在增量后它将变为 0111。增量微操作由 4 位组合电路增量器执行。此微操作只需使用二进制计数器即可执行。每次允许计数器激活时，时钟脉冲转换都会将寄存器的内容加 1。有时需要使用独立于特定寄存器的组合电路来完成增量微操作。这可以使用级联连接的半加器来完成。…… 阅读更多

二进制数的减法可以通过取被减数的 2 的补码并将其加到被减数来有效地完成。2 的补码可以通过取 1 的补码并在最低有效位对上加 1 来获得。1 的补码可以用反相器来执行，并且可以通过输入进位将 1 加到和中。加法和减法运算可以通过在每个全加器中包含一个异或门来组合到一个组合电路中。图中显示了一个 4 位加法器-减法器电路。模式输入 M 控制操作…… 阅读更多