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Il funzionamento dell’unità di controllo (il dispositivo che governa il funzionamento della CPU) è ciclico e può essere suddiviso in tre fasi principali:
fase di fetch, in cui la Unità di Controllo CU preleva dalla memoria l’istruzione che deve essere eseguita, il cui indirizzo è contenuto nel Program Counter (PC), la pone nell’Instruction Register (IR) ed incrementa il valore del PC per prepararsi poi ad eseguire l’istruzione successiva;
fase di decodifica (decode), in cui la CU interpreta il codice operativo dell’istruzione da eseguire contenuta in IR;
fase di esecuzione (execute), in cui la CU genera i segnali di controllo necessari per l’esecuzione dell’istruzione:
trasferimenti tra registri e/o memoria primaria (ad esempio vengono letti altri dati dalla memoria e posti nei registri);
operazioni che coinvolgono l’ALU, cioè invio di segnali opportuni all’ALU in grado di attivare una particolare operazione aritmetica o logica;
operazioni di ingresso/uscita;
modifica del contenuto di PC nel caso di istruzioni di salto.
Al termine della fase di esecuzione di un’istruzione si ritorna alla fase di fetch per l’istruzione seguente.
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