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～

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1 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

2 【例】命令の実行とレジスタの働き 0番地に命令LD GR1, 100 1番地に次の命令が格納 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 1 2 3 4 5 6 7 8 : 100 255

3 命令フェッチ（1）：命令の場所の指定 記憶装置 演算装置 AC アドレスデコーダ GR1 ALU 制御信号 ： GRn 主記憶 DR FR
： GRn 主記憶 DR FR データバス アドレスバス 制御用バス AR IR 入出力装置 PC アドレス 演算回路 命令デコーダ SP 制御装置

4 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 アドレスデコーダ GR1 ALU 制御信号 ： GRn 主記憶 LD GR1, 100 DR FR 指定番地のデータ 読み出し 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 アドレス 演算回路 命令デコーダ SP 制御装置

5 命令デコード：命令デコーダにより解釈 LD GR1, 100 LD 1 LDの制御信号 記憶装置 演算装置 AC アドレスデコーダ GR1
ALU 制御信号 ： 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 アドレス 演算回路 命令デコーダ SP LDの制御信号 制御装置

6 命令実行（1）：オペランドの指定 100 LD GR1, 100 LD 100 記憶装置 演算装置 AC アドレスデコーダ GR1 ALU
制御信号 100 ： 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 100 入出力装置 PC アドレス 演算回路 命令デコーダ SP 制御装置

7 命令実行（2）：オペランドの値の読み出し 100 LD GR1, 100 255 指定番地のデータ 読み出し 記憶装置 演算装置 AC
アドレスデコーダ GR1 ALU 制御信号 100 ： GRn 主記憶 LD GR1, 100 255 DR FR 指定番地のデータ 読み出し データバス アドレスバス 制御用バス AR IR 入出力装置 PC アドレス 演算回路 命令デコーダ SP 制御装置

8 命令実行（3）：レジスタへの格納 255 LD GR1, 100 255 記憶装置 演算装置 AC アドレスデコーダ GR1 ALU
制御信号 ： GRn 主記憶 LD GR1, 100 DR FR 255 データバス アドレスバス 制御用バス AR IR 入出力装置 PC アドレス 演算回路 命令デコーダ SP 制御装置