1 简单累加器的设计
上述手动累加器的缺陷：
改进后使用RAM保存数据的累加器：
这个改进后的电路执行流程：
这个电路也存在缺点，如下所示：
2 引入指令集
1 设计要求
2 数据在 RAM 种的存储形式：
3 构建最简单的指令集（加载、累加、保存、退出）：
指令执行流程：
指令代码的组成：
指令代码的存储：
将数据和指令分开存放，分别保存至两个RAM中（地址一一对应），在计数器轮询地址时，同时访问。如下所示：
构建指令数和电路：
每条指令，都对应着一部分电路，执行指令就是电路操作。
数据RAM和指令RAM的对比如下所示：
实现指令控制数据操作行为的电路设计：
继续增加功能（+减法运算）：
3 多位数据计算
上面的电路已经比较完美了，能实现8位数据的加减法计算。如何实现16位数据的计算？
解决方案：高8位和低8位分别计算和分别存储。
数据RAM 和 操作指令RAM 如下所示：
如何处理低位字节向高位字节的进位？
在上面的自动累加加法器电路中，可以加一个进位位。因此可以将低字节的进位，保存至1位锁存器（进位锁存器），增加一条进位加法指令（Add with Carry），自动处理进位运算。
16位进位加法运算的数据RAM和指令RAM：
同理，可以增加借位减法指令。
上面的加点法自动操作电路仍然有缺陷，如下所示：
4 修改指令集 — 地址（指针）
1 新指令代码的构成：
注意，新指令集的数据RAM和代码RAM不再是同时访问的。
2 16位数据—新指令集运算：
3 电路实现过程：
这个电路，相对于原电路而言，数据RAM没变，但指令长度增加了很多，有什么影响？
5 数据和指令一起存放
根据上面的电路，其实完全可以将数据和代码放置在同一片RAM中，只要起始地址分开就可以。做法如下：
使用这种方式计算时，内存空间的布局如下所示：
这种方式的实现原理，就是代码段和数据段分开存放。但仍存在一个问题，如果再增加几次运算，如何修改？
修改后的RAM布局如下：
要从第一段代码的停止地址跳转到第二段代码的起始地址，如何实现？
6 JUMP跳转指令
JUMP跳转指令可以通过设置异步置位计数器的 设置/清除 位来实现：
JUMP指令对应的电路如下所示：
7 条件跳转
1 计算机如何执行乘法运算？
本质上计算机只能进行加法运算，而乘法其实就是将加法运算重复执行很多次。
乘法计算的过程：
加入 JUMP 指令：
需要增加的电路元件：
新增加的 JUMP 条件跳转指令：
条件跳转的程序设计：
考虑实际的电路实现，可以将零标志位的输出取反，连接到置位线上。当循环递减次数没到时，零标志位为0，取反结果为1，导致JUMP跳转执行；当循环完成时，零标志位置1，取反结果为0，置位线为低电平，计数器按顺序执行。
8 处理器设计
计算机组成结构：
上面设计构建的CPU说明：
9 汇编语言
指令集到汇编语言：
指令和数据在RAM中的存储地址：
之前的乘法过程使用汇编语言表述：
