Γιατί ένας επεξεργαστής πρέπει να αποκωδικοποιήσει μια οδηγία;

Ένας επεξεργαστής πρέπει να αποκωδικοποιήσει μια εντολή επειδή η ίδια η εντολή δεν είναι άμεσα εκτελέσιμη στην ακατέργαστη μορφή του. Η εντολή αρχικά αντιπροσωπεύεται ως ακολουθία bits (κωδικός μηχανής), η οποία αποτελεί συμβολική αναπαράσταση της λειτουργίας που πρέπει να εκτελεστεί και τα δεδομένα που χρειάζεται για να λειτουργήσει. Αυτή η αναπαράσταση δεν είναι κάτι που το κύκλωμα του επεξεργαστή μπορεί να κατανοήσει άμεσα και να ενεργεί.

Η αποκωδικοποίηση μεταφράζει αυτήν την ακολουθία bits σε ένα σύνολο σημάτων που ελέγχουν διάφορα μέρη του επεξεργαστή. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει:

* Προσδιορισμός του opcode: Το πρώτο μέρος της εντολής (OPCODE) καθορίζει τη λειτουργία που πρόκειται να εκτελεστεί (π.χ. προσθήκη, αφαίρεση, πρόσβαση μνήμης). Ο αποκωδικοποιητής προσδιορίζει αυτόν τον opcode και καθορίζει τον τύπο λειτουργίας.

* Προσδιορισμός τελεστών: Η υπόλοιπη εντολή καθορίζει τους τελεστές - τα δεδομένα που θα λειτουργούν τα δεδομένα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει αριθμούς μητρώου, διευθύνσεις μνήμης ή άμεσες τιμές. Ο αποκωδικοποιητής εξάγει αυτές τις πληροφορίες και καθορίζει πού βρίσκονται τα δεδομένα.

* Δημιουργία σήματος ελέγχου: Με βάση την αποκωδικοποιημένη εντολή, ο αποκωδικοποιητής παράγει διάφορα σήματα ελέγχου. Αυτά τα σήματα κατευθύνουν άλλα μέρη του επεξεργαστή, όπως η αριθμητική λογική μονάδα (ALU), οι μονάδες μνήμης και οι καταχωρητές, σχετικά με τον τρόπο εκτέλεσης της λειτουργίας. Για παράδειγμα, μπορεί να ενεργοποιήσει συγκεκριμένες πύλες στο ALU για να εκτελέσει την προσθήκη ή να σηματοδοτήσει τον ελεγκτή μνήμης για να λαμβάνει δεδομένα από μια συγκεκριμένη διεύθυνση.

Στην ουσία, η αποκωδικοποίηση δρα ως μεταφραστής μεταξύ της μορφής (ή του συναρμολογήσιμου) μορφής μιας εντολής και του εσωτερικού υλικού του επεξεργαστή. Χωρίς αποκωδικοποίηση, ο επεξεργαστής δεν θα μπορούσε να καταλάβει τι πρέπει να κάνει και πώς να το κάνει.