一文搞懂PC、IR和MAR、MDR及其联系

首先分别对上述四个概念进行介绍

PC

PC：程序计数器。用于存放下一条指令的地址，当取完一个字节以后，PC的值会自动加一，为取在下一条指令做准备。

思考：为什么不直接存放下一条指令而存放下一条指令的地址呢？
如果存放地址的话可以很方便的自动加一定位到下一条指令的地址，但是如果存放的是指令的话，那只能在每一天指令的后面加上下一条指令的内容，导致指令长度过长，同时不便于程序转移。

IR

IR：指令寄存器。用于存放当前正在执行的指令。

MAR

MAR：主存地址寄存器。存在于CPU中，存放的是将要访问主存的地址。注意，MAR之中存放的只有地址，即存储单元的索引地址。

MDR

MDR：主存数据寄存器。存在于CPU中，存放的是某一个存储单元。

MAR和MDR功能作用辨析

假设主存是一个含有若干存储单元的存储器，我们这里给存储单元进行标号，0、1、2…，此时MAR的作用就是找到这个标号所对应的单元，但是并不知道这个单元内部的东西。找到这个单元之后，存储器把这个单元里面的数据内容放到MDR中。

四者之间的关系

CPU从PC中取出指令所在的地址单元（取指阶段），之后进行译码，将该地址放进MAR中。MAR找到对应的存储单元，读取数据并将其放到MDR中，此时MDR存放的是指令加数据。之后把指令部分放到IR中进行指令操作，数据放到寄存器或者ACC中计算。
花了10分钟花了一个图，帮助大家理解：

写在后面
关于PC位数和MAR、MDR位数详解，我放在下一篇文章了：PC、IR位数和MAR、MDR位数