指令解碼器(指令解碼器)

指令解碼器(Instruction Decoder,ID)是控制器中的主要部件之一。計算機能且只能執行“指令”。指令由操作碼和地址碼組成。操作碼錶示要執行的操作性質，即執行什麼操作，或做什麼；地址碼是操作碼執行時的操作對象的地址。計算機執行一條指定的指令時，必須首先分析這條指令的操作碼是什麼，以決定操作的性質和方法，然後才能控制計算機其他各部件協同完成指令表達的功能。這個分析工作由指令解碼器來完成。指令執行通過控制部件進行指令解碼，標量指令由標量處理機執行向量指令各Cache控制器監聽匯流排所有操作，並對操作做相應處理（修改或作廢），如MESI協定。

基本介紹

• 中文名：指令解碼器
• 外文名：Instruction Decoder,ID
• 作用：對指令中的操作碼欄位進行分析解釋 

指令

計算機指令通常由操作碼和地址碼兩部分組成：

操作碼：指明計算機執行的某種操作的性質和功能；

地址碼：指出被操作的數據（簡稱運算元）存放在何處，即指明運算元地址，有的指令格式允許其他地址碼部分就是運算元本身。

解碼器

解碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，其可以分為：變數解碼和顯示解碼兩類。

變數解碼：一般是一種較少輸入變為較多輸出的器件，一般分為2n解碼和8421BCD碼解碼兩類。

顯示解碼：主要解決二進制數顯示成對應的十、或十六進制數的轉換功能，一般其可分為驅動LED和驅動LCD兩類。

解碼是編碼的逆過程，在編碼時，每一種二進制代碼，都賦予了特定的含義，即都表示了一個確定的信號或者對象。把代碼狀態的特定含義“翻譯”出來的過程叫做解碼，實現解碼操作的電路稱為解碼器。或者說，解碼器是可以將輸入二進制代碼的狀態翻譯成輸出信號，以表示其原來含義的電路。

根據需要，輸出信號可以是脈衝，也可以是高電平或者低電平。

過程

計算機執行指令時，從記憶體中取出的一條指令經數據匯流排送往指令暫存器中。指令的操作碼被送到指令解碼器中解碼，地址碼則送到地址形成部件。地址形成部件根據指令特徵將地址碼形成有效地址，送往主存的地址暫存器。對於轉移指令，要將形成的有效轉移地址送往程式計數器中，實現程式的轉移。操作控制器根據指令解碼器對於指令操作碼的解碼，產生出實現指令功能所需要的全部動作的控制信號。這些控制信號按照一定的時間順序發往各個部件，控制各部件的動作。