指令週期
指令週期概分為提取與執行週期。提取週期的動作大致如下所示。
提取週期
時脈電路負責提供系統統一的動作時序，讓各單元依據同一個步調工作。
- 首先，當提取週期開始，將PC所指向的指令的記憶體位址送到MAR，然後將PC加一再回存PC，作為下一個要執行指令的記憶體位址。
- 控制單元發出控制信號，讀取MAR所指位址內容到MDR
- 指令由MDR放入IR。
- 接下來由ID進行指令解碼並送到控制電路。
- 電路產生一連串控制信號，執行控制動作(即指定各單元執行過應進行的工作)。
指令執行依據解碼後的控制信號，完成指令功能。
指令執行週期的動作大致如下所示，這裡假設指令的工作，需要從記憶體提取運算元，經運算過後送回記憶體。
執行週期
- 指令需由記憶體提取運算元內容，由控制單元計算運算元所在位址，將其放入MAR。
- 發出控制信號，讀取MAR所指資料內容到MDR。
- 將運算元送入ALU單元中，。
- 進行算數、邏輯等運算處理。
- 若要將結果回存記憶體內，將運算結果放入MDR，目的位址送入MAR。
- 最後發出控制信號，即可將結果寫入到記憶體中。
有一點需要注意，指令執行時，取得運算元所在位址的方式稱為(定址模式)，運算元可能直接在指令中、或是在暫存器、抑或是記憶體中
當然，依照各指令執行的需要，步驟不一定相同，有時你可能不需要提取運算元，有時你不需要將運送結果放入記憶體中，總而言之，由控制信號產生電路產生的控制信號決定執行的步驟，完成指令的需求。
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