זיכרון וכתובות.

שלב 1 מתוך 5

שישה־עשר תאים

לפני שמחשב מחשב משהו, הוא צריך מקום לשמור בו מספרים. המקום הזה הוא הזיכרון: שורה של תאים, וכל תא מחזיק מספר אחד. כדי למצוא תא, נותנים לכל אחד מספר משלו, הכתובת שלו, כמו מספרים של בתים ברחוב.

בסצנה יש מעבד צעצוע על לוח. מבט פנימה פתוח על רכיבים: המכסה הורם, ומימין לשבב רואים את הזיכרון, שישה־עשר תאים עם הכתובות שלהם. המעבד בוחר תא בכך שהוא שולח את הכתובת שלו על אפיק הכתובות, סרט של חוטים מקבילים. נתיב מואר הוא חוט במתח גבוה, 1; נתיב כהה הוא 0. כל חוט נושא סיבית אחת.

שלב 2 מתוך 5

בית אחד

כל תא בזיכרון הוא בית: שמונה סיביות. כשקוראים את שמונה הסיביות כמספר בבסיס שתיים, לכל סיבית יש ערך מקום, מימין לשמאל: $1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128$⁠. מחברים את ערכי המקומות של הסיביות הדולקות, ומקבלים את המספר. 0001 1100, למשל, הוא $16 + 8 + 4 = 28$⁠, המספר שבתא 14.

גם האוגרים בתוך המעבד, A ו־B, רחבים שמונה סיביות, ולכן גם הם מחזיקים בית אחד.

שלב 3 מתוך 5

בית הוא מספר

הזיכרון לא מחזיק רק נתונים. גם התוכנית יושבת בו: חמשת התאים הראשונים, כתובות 0 עד 4, הם ההוראות שהמעבד יריץ, ושני התאים האחרונים הם המספרים שהתוכנית מחברת. שום דבר בבית לא מסמן אם הוא הוראה או מספר. התוויות על הזיכרון הן בשבילנו; השבב רואה תמיד רק סיביות.

עכשיו המכסה סגור. הבית בכתובת 0 הוא 0001 1110. קראו אותו כמספר.

שלב 4 מתוך 5

קוד פעולה וכתובת

כשאותו בית נקרא כהוראה, הוא מתחלק לשניים. ארבע הסיביות השמאליות הן קוד הפעולה: מה לעשות. ארבע הימניות הן כתובת: על איזה תא לעשות את זה. ארבע סיביות מספיקות בדיוק לשישה־עשר תאים.

לשבב הזה יש שמונה קודי פעולה:

קוד	הוראה	מה היא עושה
0001	LDA	טוענת לאוגר A את מה שבתא
0010	LDB	טוענת לאוגר B את מה שבתא
0011	ADD	מחברת את A ו־B, והתשובה נכנסת ל־A
0100	SUB	מחסרת את B מ־A, והתשובה נכנסת ל־A
0101	STA	כותבת את A לתא
0110	JMP	קופצת לכתובת
0111	JZ	קופצת לכתובת, אם התשובה האחרונה הייתה אפס
1111	HLT	עוצרת את המעבד

כך 0001 1110 הוא LDA 14: קוד הפעולה 0001, טען ל־A, והכתובת 1110, כלומר 14. התוכנית שבסצנה היא LDA 14, LDB 15, ADD, STA 13, JMP 4: טען את שני המספרים, חבר אותם, שמור את הסכום בתא 13, ואז קפוץ למקום לנצח.

שלב 5 מתוך 5

מעתיקים, לא מזיזים

פעימת שעון עומדת על 1. ההוראה LDA 14 כבר באוגר ההוראה, ובפעימה הבאה היא תתבצע: הכתובת 14 תצא לזיכרון, והמספר שבתא יגיע לאוגר A. נבאו מה יישאר בתא 14 אחרי זה.