計(jì)算機(jī)各個(gè)部件配合完成加減乘除（計(jì)組學(xué)習(xí)二）
大家好，我是賀賀。
預(yù)熱一下
當(dāng)我們了解了計(jì)算機(jī)的五大組成部分后，下面我來聊聊計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件是怎么配合完成加減乘除的。在進(jìn)行講解之前，先說一下什么是指令，指令是由操作碼和地址碼構(gòu)成的，一條指令是由多條微指令構(gòu)成的，或者說，一條指令是由一個(gè)微程序構(gòu)成的。是不是感覺有點(diǎn)懵，不用擔(dān)心，下面通過例子就可以理解了。先放個(gè)圖，簡(jiǎn)單回憶一下，回憶不起來的可以看看往期的文章。
加法運(yùn)算
加法運(yùn)算想必大家都不陌生吧，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)的加法運(yùn)算，可就比較復(fù)雜了，具體的運(yùn)算這篇文章暫不討論，后續(xù)文章會(huì)進(jìn)行詳細(xì)講解，這篇文章主要進(jìn)行講解各個(gè)部件是如何完成加減乘除的。首先要用到的是程序計(jì)數(shù)器PC，PC是記錄下一條要執(zhí)行的指令地址，假設(shè)此時(shí)剛好指向a+b;這行代碼，需要注意的是，看似簡(jiǎn)單的一行代碼是由很多條指令組成的，例如有取數(shù)指令加法指令等，另外假設(shè)數(shù)據(jù)在主存中已經(jīng)存在，我們主要研究是如何實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的，各個(gè)部件的細(xì)節(jié)，在后續(xù)文章中會(huì)逐一講解。正文開始，假設(shè)第一條指令的地址是0，PC指向0號(hào)地址。
第一步：PC的值0給MAR
第二步：通過MAR的值去存儲(chǔ)體中取數(shù)據(jù)
第三步：把取到的數(shù)據(jù)放到MDR中（這里的數(shù)據(jù)是一條指令）
第四步：將MDR的指令放到IR中（IR中存放的是要執(zhí)行的指令）
第五步：IR的操作碼送到CU里，CU通過分析發(fā)現(xiàn)是取數(shù)指令
第六步：IR里的地址碼放到MAR中
第七步：通過MAR的值去存儲(chǔ)體取數(shù)據(jù)（也就是a的值）
第八步：把取得的數(shù)據(jù)放到MDR中
第九步：把MDR的值放到ACC累加寄存器中（至此取數(shù)完成）
上面這九步完成了一個(gè)取數(shù)的指令。其中1 ~ 4是取指令，5是分析指令，6 ~ 9是執(zhí)行指令?？梢姡@個(gè)取數(shù)指令由9條微指令組成。需要注意的是，在這條指令取指完成后，PC的值會(huì)自動(dòng)加一，也就是指向下一條指令地址，也就是+b操作，同樣的，這一條指令的執(zhí)行，也分為取指令，分析指令，執(zhí)行指令三個(gè)階段。與上面不同的是，取出的加數(shù)b要放到通用寄存器X中，這樣好讓ACC的值與X通過算術(shù)邏輯單元ALU進(jìn)行加法操作，得到的結(jié)果放到ACC中。
減法、乘法、除法運(yùn)算
a-b，學(xué)完加法之后，減法與之類似，需要注意的是累加器ACC中存放的是被減數(shù)a，通用寄存器X里存的是減數(shù)b，減得的結(jié)果放在ACC中。
a*b，乘法運(yùn)算，累加器ACC放的是被乘數(shù)a，而乘數(shù)b放到乘商寄存器MQ中，在運(yùn)算之前，累加器中的被乘數(shù)會(huì)放到通用寄存器X中（因?yàn)橐獔?zhí)行的是乘法），并把ACC清零，此時(shí)運(yùn)算是通過MQ里的b與X里的a進(jìn)行乘法運(yùn)算。乘得的結(jié)果高位放到ACC中，低位放到MQ中。
a/b，除法運(yùn)算，累加器ACC放的是被除數(shù)a，而除數(shù)放到X中，這里需要注意的是，運(yùn)算之前沒有用到乘商寄存器MQ（乘商寄存器，可能只用來存乘和商吧），ACC里的被除數(shù)與X里的除數(shù)相除，所得的商放到MQ中，而余數(shù)放到ACC中。
存數(shù)指令
當(dāng)我們把結(jié)果計(jì)算出來之后，要存放到主存中，而存數(shù)指令也是一條指令，指令呢，又分為三個(gè)階段，分別是：取指令、分析指令、執(zhí)行指令。假設(shè)這條指令所指的指令地址是3，也就是PC的值等于3。
取指令
第一步：將PC的值給MAR
第二步：通過MAR的值去存儲(chǔ)體中取指令
第三步：把取到的指令放到MDR中
第四步：將MDR的指令放到IR中
分析指令
第五步：IR的操作碼送到CU里，CU通過分析發(fā)現(xiàn)是存數(shù)指令
執(zhí)行指令
第六步：IR里的地址碼放到MAR中
第七步：ACC的值放到MDR中
第八步：MAR的值放到存儲(chǔ)體中
第九步：與之對(duì)應(yīng)的MDR的值也放到存儲(chǔ)體中
這樣一來，就把ACC里的值通過一條存數(shù)指令，存到了存儲(chǔ)體中。
小七的故事
小七是個(gè)初中生，總分全靠一門物理來撐著，然而物理滿分只有七十分，所以小七是個(gè)學(xué)渣，但是呢，他心里一直以為自己是個(gè)很認(rèn)真很踏實(shí)的學(xué)生，他犯了一個(gè)很大的錯(cuò)，那就是，他以為只要把一件事情做到極致，就可以彌補(bǔ)其他的缺陷，就像學(xué)習(xí)，他想用70分的物理，來彌補(bǔ)120分的英語，然后他的物理并沒有考到70分，而英語卻如他所愿，考的一塌糊涂。