CPU结构
作者：互联网
在前文中我们抽象理解了ALU和寄存器以及RAM的底层原理。
文章如下：
ALU https://www.cnblogs.com/EeiKo/p/15755510.html
RAM https://www.cnblogs.com/EeiKo/p/15755510.html
基于两者，我们进行CPU的原理的实现和讲解。
首先，CPU是什么
在谈论CPU为什么是神之前，我想先谈谈其他器件比起CPU差在了哪里。
首先是犯下傲慢之罪的ALU，仗着自己是CPU的大脑，认为自己已经超过了CPU，但实际上ALU只能不断的做加减乘法，而CPU可以阅读程序并执行，神降下神罚，令ALU一辈子只能在忙碌并并且不知道自己忙碌的意义。
其次是犯下懒惰之罪的寄存器，认为自己位高权重，人数众多，从而在神的结构图中占据大部分，让外人以为寄存器才是神的代言人。但实际上寄存器本质上就是给定数据能读写的容器罢了，相反神就很谦卑，不以此炫耀自己的强大。
寄存器有以下几个：指令寄存器（存放当前指令）、指令地址寄存器（存放指令执行在内存的位置以便接着执行）等
所以我们知道了CPU的功能本质，给它一段程序他就执行，执行是什么意思呢？包括计算和读写RAM和寄存器。之后会输出结果。
那么CPU的输入是程序端，数据。
输出是执行结果，一般这里采用耦合直接把结果写在内存上面。
CPU执行的程序实际上是基础操作的组合，基础操作包括如下，使用指令码进行区分。
CPU执行流程：
指令地址寄存器连接RAM，得到执行程序的首地址（0）
然后根据地址从RAM中取出该地址对应的操作，存到指令寄存器中去。其中前四位是指令码，后四位是执行指令的地址码，所以还要读取内存。
通过指令判断逻辑电路，执行指令，其中load和store指令都不需要ALU，需要的是逻辑电路，add指令需要ALU。（由此可见没有画上去的逻辑电路才是真正的主角啊，逻辑才是根本！）
指令地址寄存器+1（通过ALU实现），重复步骤。
其中提到的一些步骤需要添加一些逻辑门实现，比如指令寄存器有判断指令的逻辑门如下，最后的那根弦可以连接RAM的允许读取线，
下面这是loadA的逻辑电路，基本指令都有一套自己的逻辑电路，感兴趣可以自己实现以下，大有裨益。
标签：执行,RAM,指令,寄存器,ALU,CPU,结构 来源： https://www.cnblogs.com/EeiKo/p/15757459.html