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Un processeur doit décoder une instruction car l’instruction elle-même n’est pas directement exécutable sous sa forme brute. L'instruction est initialement représentée sous la forme d'une séquence de bits (code machine), qui est une représentation symbolique de l'opération à effectuer et des données sur lesquelles elle doit opérer. Cette représentation n'est pas quelque chose que les circuits du processeur peuvent directement comprendre et sur lequel agir.
Le décodage traduit cette séquence de bits en un ensemble de signaux qui contrôlent diverses parties du processeur. Ce processus implique :
* Identification de l'Opcode : La première partie de l'instruction (opcode) spécifie l'opération à effectuer (par exemple, addition, soustraction, accès mémoire). Le décodeur identifie cet opcode et détermine le type d'opération.
* Identification des opérandes : Le reste de l'instruction spécifie les opérandes – les données sur lesquelles l'opération fonctionnera. Cela peut inclure des numéros de registre, des adresses mémoire ou des valeurs immédiates. Le décodeur extrait ces informations et détermine où se trouvent les données.
* Génération de signaux de contrôle : Sur la base de l'instruction décodée, le décodeur génère divers signaux de commande. Ces signaux indiquent à d'autres parties du processeur, telles que l'unité arithmétique et logique (ALU), les unités de mémoire et les registres, comment exécuter l'opération. Par exemple, il peut activer des portes spécifiques dans l'ALU pour effectuer un ajout, ou signaler au contrôleur de mémoire de récupérer des données à partir d'une adresse particulière.
Essentiellement, le décodage agit comme un traducteur entre la forme lisible par l'homme (ou lisible par l'assembleur) d'une instruction et le matériel interne du processeur. Sans décodage, le processeur ne serait pas en mesure de comprendre ce qu’il doit faire et comment le faire.
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