АЛУ и код операции

Четырнадцатое вступление меняет взгляд на числа: число может быть не только данными, но и приказом. Опыт — с АЛУ и тумблером ОПЕРАЦИЯ.

Опыт: одни числа — разные ответы

На входы АЛУ поданы числа 7 и 3, они не меняются. Тумблером ОПЕРАЦИЯ выбирается действие: 0 — сложение, 1 — вычитание. При 0 АЛУ всегда выдаёт 10, при 1 — всегда 4. Не входы меняли результат, а код операции.

Правило: операция — тоже число

Код операции (опкод) — число, которое говорит АЛУ, что делать: 0 — сложить, 1 — вычесть, дальше — свои коды для И, ИЛИ и сдвигов. В процессоре этого курса команда занимает один байт: старшие четыре бита — опкод, младшие четыре — операнд. Один байт несёт и что делать, и с чем.

Перенос: предскажи результат

Тумблер стоит в положении 1, АЛУ считает 7 и 3. Ответ без щелчков: 4 — код 1 приказывает вычитать. Те же 7 и 3 при коде 0 дали бы 10: результат зависит от кода операции, а умножения среди положений тумблера нет.

Зачем это нужно

На этом уровне вы соберёте АЛУ с семью операциями: декодер превратит опкод в выбор одной из них, мультиплексоры выведут нужный результат. Когда дойдёте до процессора, каждая команда в ROM будет таким числом-приказом: опкод + операнд.