Modelo en borrador. Este experimento sigue en revisión; lee sus limitaciones antes de utilizarlo.
Taller/Exploración de 4 min

Cómo una CPU sigue instrucciones

¿Cómo convierte un procesador una instrucción en un resultado?

Un programa es una secuencia de instrucciones. En este procesador deliberadamente simple, el contador de programa identifica una instrucción en memoria, la lógica de control la interpreta y la ruta de datos realiza la acción seleccionada. Usa la posición de traza para seguir una instrucción a la vez.

Modelo interactivo

Explora el modelo y sigue sus piezas en movimiento.

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Selecciona una pieza. Cambia un control. Sigue el movimiento.

Qué debes recordar

El contador de programa localiza la siguiente instrucción; la decodificación convierte sus bits en una acción solicitada; la ejecución modifica un registro, una ubicación de memoria o la siguiente dirección.

En este modelo, ¿qué parte identifica la dirección de la siguiente instrucción a obtener?

Sigue la explicación

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Cómo funcionan juntas las piezas

  1. Obtener una instrucción

    En Obtener, el contador de programa selecciona una instrucción de la memoria y el registro de instrucciones la recibe. Este diagrama avanza un PC secuencial simple para comparación.

  2. Decodificar sus campos

    En Decodificar, el control interpreta el código de operación e identifica operandos o una dirección. Cambia la instrucción de ejemplo: ADD, LOAD y BRANCH solicitan trabajos diferentes.

  3. Ejecutar el trabajo solicitado

    En Ejecutar, el modelo muestra un efecto abstracto: un ADD escribe un registro, un LOAD trae un valor de memoria a un registro y un BRANCH puede alterar el siguiente PC.

Las piezas principales

Memoria de instrucciones
La pequeña lista es un programa abstracto. El contador de programa elige la siguiente instrucción; no es una caché ni un sistema de memoria completo.
Contador de programa
Este registro contiene la dirección usada para obtener la siguiente instrucción. La mayoría de las instrucciones lo avanzan, mientras que una bifurcación puede elegir una dirección siguiente diferente.
Registro de instrucciones y control
El registro de instrucciones mantiene la instrucción obtenida mientras la lógica de control interpreta su código de operación y campos de operandos.
Registros y ALU
Los registros proporcionan almacenamiento de trabajo pequeño. La ALU es una unidad de ejecución posible; los procesadores reales incluyen más unidades y una programación más compleja.

Un descubrimiento lleva a otro.

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