简要说明计算机执行一条指令的基本 *** 作。

通常，一条指令的执行分为取指令阶段、分析及取数阶段和执行阶段3个过程。

（1）取指令

取指令阶段完成将现行指令从内存中取出来并送到指令寄存器中，具体 *** 作为：首先，将程序计数器PC中的内容通过地址总线送至内存地址寄存器；第二，向仙存发读命令；第三，从内存中取出的指令经数据寄存器、数据总线送到指令寄存器中；第四，将PC的内容递增，为取下一条指令做好准备。

（2）分析及取数指令

取出指令后，机器立即进入分析及取数阶段，指令译码器ID可识别和区分不同的指令类型及各种获取 *** 作数的方法。由于各条指令功能不同，寻址方式也不同，所以分析及取数阶段的 *** 作是不同的。

（3）执行

执行阶段完成指令规定的各种 *** 作，产生运算结果，并将结果存储起来。

总之，计算机的基本工作过程可以概括为取指令、分析及取数、执行等，然后再取下一条指令，

如此周而复始，直到遇到停机指令或外来事件的干预为止。

执行程序的过程

：

开始执行程序时，必须先给程序计数器PC赋以第一条指令的首地址00H，然后就进入第一条指令的取令的取指令阶段。

第一条指令的执行过程：

取指令阶段：

①将程序计数器PC的内容（00H）送至地址寄存器AR，记为PC

AR。

②程序计数器PC的内容自动加1变为01H，为取下一个指令字节作准备，记为PC+1

PC。

③地址寄存器AR将00H通过地址总线送至存储器，经地址译码器译码，选中00号单元，记为AR

M。

④CPU发出"读"命令。

⑤所选中的00号单元的内容B0H读至数据总线DB，记为（00H）

DB。

⑥经数据总线DB，将读出的B0H送至数据寄存器，记为DB

DR。

⑦数据寄存器DR将其内容送至指令寄存器IR，经过译码，控制逻辑发出招待该条指令的一系列控制信号，记为DR

IR，IR

ID、PLA。经过译码，CPU"识别"出这个 *** 作码就是MOV

A，03指令，于是，它"通知"控制器发出执行这条指令的各种控制命令。

（一）冯·诺依曼设计思想

计算机问世50年来，虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别，但基本体系结构没有变，都属于冯·诺依曼计算机。

冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：

① 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。

② 计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个 *** 作码和一个地址码。其中， *** 作码表示运算性质，地址码指出 *** 作数在存储器的位置。

③ 将编好的程序和原始数据送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需 *** 作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。

冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念。他的全部设计思想，实际上是对“程序存储”要领的具体化。

（二）计算机基本结构图

（图中实线为数据流，虚线为控制流），我们可以更好地理解“存储程序”和“程序控制”。

输入设备在控制器控制下输入解题程序和原始数据，控制器从存储器中依次读出程序的一条条指令，经过译码分析，发出一系列 *** 作信号以指挥运算器、存储器等到部件完成所规定的 *** 作功能，最后由控制器命令输出设备以适当方式输出最后结果。这一切工作都是由控制器控制、而控制器赖以控制的主要依据则是存放于存储器中的程序。人们常说，现代计算机采用的是存储程序控制方式，就是这个意思。

（三）计算机的工作过程

计算机的工作过程，就是执行程序的过程。怎样组织存储程序，涉及到计算机体系结构问题。现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的。

了解了“程序存储”，再去理解计算机工作过程变得十分容易。如果想叫计算机工作，就得先把程序编出来，然后通过输入设备送到存储器保存起来，即程序存储。下面就是执行程序的问题。根据冯·诺依曼的设计，计算机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条执行指令。执行一条指令又可分为以下4个基本 *** 作：

① 取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。

② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微 *** 作。

③ 执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种 *** 作。

④ 为执行下一条指令作好准备，即取出下一条指令地址。

程序是实际上就是一个指令集合,通过一个 *** 作触发来执行指令

要知道,计算机是不认识我们的文字的,计算机能执行的都是机器码

指令的执行:取指,然后执行

取指（Fetch）――从主存储器中取出指令代码进入CPU。

8086CPU中，指令在存储器中的地址由代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP共同提供，再由地址加法器得到20位存储器地址。总线接口单元BIU负责从存储器取出这个指令代码，送入指令队列。

执行（Execution）――是将指令代码翻译成它代表的功能（被称为译码）、并发出有关控制信号实现这个功能。

8086CPU中，执行单元EU从指令队列中获得预先取出的指令代码，在EU控制电路中进行译码，然后发出控制信号由算术逻辑单元进行数据运算、数据传送等 *** 作。指令执行过程需要的 *** 作数据有些来自CPU内部的寄存器、有些来自指令队列、还有些来自存储器和外设。如果需要来自外部存储器或外设的数据，则控制单元EU控制总线接口单元BIU从外部获取。

几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的CPU，其工作都可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。

1．取指令阶段

取指令（InstructionFetch，IF）阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。

程序计数器PC中的数值，用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后，PC中的数值将根据指令字长度而自动递增：若为单字长指令，则(PC)+1àPC；若为双字长指令，则(PC)+2àPC，依此类推。

2．指令译码阶段

取出指令后，计算机立即进入指令译码（InstructionDecode，ID）阶段。

在指令译码阶段，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类别以及各种获取 *** 作数的方法。

在组合逻辑控制的计算机中，指令译码器对不同的指令 *** 作码产生不同的控制电位，以形成不同的微 *** 作序列；在微程序控制的计算机中，指令译码器用指令 *** 作码来找到执行该指令的微程序的入口，并从此入口开始执行。

3．执行指令阶段

在取指令和指令译码阶段之后，接着进入执行指令（Execute，EX）阶段。

此阶段的任务是完成指令所规定的各种 *** 作，具体实现指令的功能。为此，CPU的不同部分被连接起来，以执行所需的 *** 作。

4．访存取数阶段

根据指令需要，有可能要访问主存，读取 *** 作数，这样就进入了访存取数（Memory，MEM）阶段。

此阶段的任务是：根据指令地址码，得到 *** 作数在主存中的地址，并从主存中读取该 *** 作数用于运算。

5．结果写回阶段

作为最后一个阶段，结果写回（WriteBack，WB）阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式：

结果数据经常被写到CPU的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取；

在有些情况下，结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态，这些标志位标识着不同的 *** 作结果，可被用来影响程序的动作。

在指令执行完毕、结果数据写回之后，若无意外事件（如结果溢出等）发生，计算机就接着从程序计数器PC中取得下一条指令地址，开始新一轮的循环，下一个指令周期将顺序取出下一条指令。

扩展资料：

指令的执行过程例子：

开机时，程序计算器PC变为0000H。然后单片机在时序电路作用下自动进入执行程序过程。执行过程实际上就是取出指令（取出存储器中事先存放的指令阶段）和执行指令（分析和执行指令）的循环过程。

例如执行指令：MOVA,#0E0H，其机器码为“74HE0H”，该指令的功能是把 *** 作数E0H送入累加器。

0000H单元中已存放74H，0001H单元中已存放E0H。当单片机开始运行时，首先是进入取指阶段，其次序是：

1程序计数器的内容（这时是0000H）送到地址寄存器；

2程序计数器的内容自动加1（变为0001H）；

3地址寄存器的内容（0000H）通过内部地址总线送到存储器，以存储器中地址译码电跟，使地址为0000H的单元被选中；

4CPU使读控制线有效；

5在读命令控制下被选中存储器单元的内容（此时应为74H）送到内部数据总线上，因为是取指阶段，所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。至此，取指阶段完成，进入译码分析和执行指令阶段。

由于本次进入指令寄存器中的内容是74H（ *** 作码），以译码器译码后单片机就会知道该指令是要将一个数送到A累加器，而该数是在这个代码的下一个存储单元。

所以，执行该指令还必须把数据（E0H）从存储器中取出送到CPU，即还要在存储器中取第二个字节。其过程与取指阶段很相似，只是此时PC已为0001H。指令译码器结合时序部件，产生74H *** 作码的微 *** 作系列，使数字E0H从0001H单元取出。

因为指令是要求把取得的数送到A累加器，所以取出的数字经内部数据总线进入A累加器，而不是进入指令寄存器。至此，一条指令的执行完毕。单片机中PC="0002H"，PC在CPU每次向存储器取指或取数时自动加1，单片机又进入下一取指阶段。

这一过程一直重复下去，直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。CPU就是这样一条一条地执行指令，完成所有规定。

参考资料：

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