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はじめに

・ 　ここでは、コンピュータの仕組みについて学びます。最初に、身近な電卓を例にとって、データがどのように処理されているのかを考察した後、コンピュータの仕組みが電卓とどのように異なっているのかを考えます。我々が通常電卓を用いる時目にするのは、電卓のキーと表示の部分だけですが、その内部では密接に関連しあった精密な電子回路によってデータの処理がおこなわれています。

　 電卓もコンピュータも、その内部に４つの機能を持っています。すなわち、（１）入力、（２）記憶、（３）演算、（４）出力の４つです。我々が電卓のキーを打てば、いともあっさりと計算結果が表示されますが、それはこうした内部の処理を経て行われることなのです。

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１・１ 電卓のモデル

・ 　ここでは、電卓の内部構造のモデルを作成し、その中で情報がいかに流れ、いかに制御されているかを逐次追い、理解します。上で、電卓には４つの機能があると述べましたが、それをモデル化したのが図１です。





図１　電卓のモデル





　図１において、キーボードは入力の機能を持ち、データ（０～９の数字）や命令（＋や×の演算子）を入力するのに用いられます。データレジスタと命令レジスタは、記憶の機能を持ち、それぞれキーボードから入力された０～９までの数字データと命令（演算子）を記憶します。計算機構は、計算の機能を持ち、レジスタの中身を参照して計算を行います。表示機構は、データレジスタ１の内容をディスプレイに表示します。データレジスタ２の値は表示されません。ここで、実際の計算が行われる様子を見てみましょう。




１・２　 一回の演算

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の電卓のモデルに基づいて、２＋３の計算結果が表示されるまでに、電卓の内部で行われている処理を順に追ってみましょう。

　

・ ここで使用する電卓は次のような機能を持つものとします。

　



◎電卓の機能１

　

・０～９の１０個の数字キー、加減乗除、イコール、クリア、オールクリアの７個の命令キーを持つ

　

・キーボードからの入力が数字キーであれば、データレジスタ１に記憶される。

　

・キーボードからの入力が加減乗除の命令キーであれば、命令レジスタにどのキーが押されたかを記憶し、同時にデータレジスタ１の値をデータレジスタ２にコピーする。

　

・キーボードからの入力が＝キーのとき、命令レジスタ