計算機入門I
ハードウェア（１） 計算機のハードウェア構成
～計算機のハードウェアとは何か～
香川大学総合情報センター 林 敏浩
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【例】命令の実行とレジスタの働き
番地

0番地に命令LD GR1, 100
0

1番地に次の命令が格納
1

100番地にデータとして255が格納

PCの現在の値は0番地
LD GR1,100
2
3
4
5
6
7
8
:
100
255
命令フェッチ（1）：命令の場所の指定
記憶装置
演算装置
AC
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
0
ALU
：
GRn
主記憶
DR
FR
データバス
アドレスバス
制御用バス
0
AR
入出力装置
IR
0
PC
SP
アドレス
演算回路
命令デコーダ
制御装置
命令フェッチ（2）：命令の読み出し、PCの更新
記憶装置
演算装置
AC
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
0
ALU
：
GRn
主記憶
指定番地のデータ
読み出し
LD GR1, 100
DR
FR
データバス
アドレスバス
制御用バス
LD
AR
IR
0→1
入出力装置
PC
SP
アドレス
演算回路
命令デコーダ
制御装置
命令デコード：命令デコーダにより解釈
記憶装置
演算装置
AC
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
0
ALU
：
GRn
主記憶
LD GR1, 100
DR
FR
データバス
アドレスバス
制御用バス
LD
AR
IR
1
入出力装置
PC
SP
アドレス
演算回路
命令デコーダ
LDの制御信号
制御装置
命令実行（1）：オペランドの指定
記憶装置
演算装置
AC
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
100
ALU
：
GRn
LD GR1, 100
主記憶
DR
FR
データバス
アドレスバス
制御用バス
LD
100
入出力装置
PC
SP
AR
アドレス
演算回路
IR
命令デコーダ
制御装置
命令実行（2）：オペランドの値の読み出し
記憶装置
演算装置
AC
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
100
ALU
：
GRn
主記憶
指定番地のデータ
読み出し
255
LD GR1, 100
DR
FR
データバス
アドレスバス
制御用バス
AR
入出力装置
PC
SP
アドレス
演算回路
IR
命令デコーダ
制御装置
命令実行（3）：レジスタへの格納
記憶装置
演算装置
AC255
制御信号
GR1
アドレスデコーダ
ALU
：
GRn
LD GR1, 100
主記憶
DR
FR
255
データバス
アドレスバス
制御用バス
AR
入出力装置
PC
SP
アドレス
演算回路
IR
命令デコーダ
制御装置

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