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如 lw Rd,offset(Rs)指令，cpu通过控制电路发出读控制信号，通过控制总线传输到存储器中的控制逻辑，存储器知道了cpu要进行读操作。cpu先在ALU中计算出Rs+offset的地址，放入MAR中，通过地址总线传输到存储器中，进入地址译码器将地址映射为实际物理地址后，取出地址中的操作数通过数据总线传输回控制器的MDR中。然后根据实际需要通过内部总线在各个寄存器间进行传输。
用第一台微型计算机：Altair 8800举个例子，它的输入设备是手动开关，输出设备是小灯泡。输入输出设备和存储器类似，有专门的一块区域，每块区域有着地址编号，里面存放着输入输出设备的状态数据。如开关，开时为高电平，关时为低电平。cpu也可以通过数据总线和地址总线来与io设备通信。
cpu执行读取输入指令。向io区发出读控制信号，通过地址总线访问编号为1111地址的输入区内容，将其中的数据也就是开关的情况通过数据总线运输回控制器。根据输入的状态来执行一些规定的操作。
与输入同理，把灯泡的状态就是一串二进制数据通过数据总线传输过去覆盖之前的状态。从而进行输出。
现代计算机的多种输入输出设备(如磁盘、 键盘、鼠标、音频、网 络和USB)或者接口的控制器都集成在南桥芯片中
运算器和控制器在cpu中，北桥芯片担当枢纽，供cpu与主存通信，与南桥芯片中的io设备通信，与下方的gpu通信。可以看到gpu也有cc和ca，意味着gpu使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作。还有一块小小的BIOS芯片，这是一块ROM只读芯片。上面最重要的基本输入输出的程序、开机后自检（检查如键盘鼠标等设备)程序和系统自启动程序。因为我们开机时主存是没有内容的，所以cpu是通过北桥来读取BIOS上的内容进行开机。
cpu与主存每次通信都要通过北桥芯片，这使得速度受到很大限制。于是后来北桥芯片就被砍了。cpu与主存，PCIE显卡，南桥直接通信。
当然还可以再次进行精简，这就是我们手机等移动设备上的芯片了
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