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西門子電源模塊6EP1332-1LA10
馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下,程序和數據統一存儲,指令和數據需要從同一存儲空間存取,經由同一總線傳輸,無法重疊執行。根據馮諾依曼體系,CPU的工作分為以下 5 個階段:取指令階段、指令譯碼階段、執行指令階段、訪存取數和結果寫回。
取指令(IF,instruction fetch),即將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計數器中的數值,用來指示當前指令在主存中的位置。當 一條指令被取出后,PC中的數值將根據指令字長度自動遞增。
指令譯碼階段(ID,instruction decode),取出指令后,指令譯碼器按照預定的指令格式,對取回的指令進行拆分和解釋,識別區分出不同的指令類 別以及各種獲取操作數的方法。
執行指令階段(EX,execute),具體實現指令的功能。CPU的不同部分被連接起來,以執行所需的操作。
訪存取數階段(MEM,memory),根據指令需要訪問主存、讀取操作數,CPU得到操作數在主存中的地址,并從主存中讀取該操作數用于運算。部分指令不需要訪問主存,則可以跳過該階段。
結果寫回階段(WB,write back),作為后一個階段,結果寫回階段把執行指令階段的運行結果數據“寫回”到某種存儲形式。結果數據一般會被寫到CPU的內部寄存器中,以便被后續的指令快速地存取;許多指令還會改變程序狀態字寄存器中標志位的狀態,這些標志位標識著不同的操作結果,可被用來影響程序的動作。 [
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