简化的 CPU 执行程序的过程如下
程序经编译器编译后生成二进制指令码，烧写程序即烧写程序对应的二进制指令码，烧写程序到硬件系统中后，这些二进制指令码就保存在系统的硬盘中。
当你打开一个程序的时候，就把对应的指令码+数据加载到了内存里，其中指令部分被随后加载到了CPU的缓存里面，然后CPU根据[程序计数器]，即程序指针 PC指向的缓存地址，把存储的指令从缓存取到指令寄存器里面保存，这里是取指。
你取过来的指令，是由操作码和地址码组成的，分别表示执行什么操作和对谁操作，但是这些指令需要控制单元里面的一个叫做译码器的东西来分析，分析这些取来的指令码到底是什么意思，然后根据分析出来的内容指定下一步的行动计划：去哪里找什么部件执行什么操作，这是译码。
随后数据寄存器把数据从内存里面加载到算术逻辑单元，进行运算，并把结果传回数据寄存器，这就是执行。
以上就是三级流水线CPU的执行过程。
程序： 嵌入式代码，如C代码；
编译器： gnu工具链；
硬盘： 可以是上述FPGA板卡的板载flash，烧写代码时，可以将程序烧写固化在flash中，这样板卡掉电后，程序还会存在于flash中，在下次上电后，可从flash中读取；
内存： 工程中对应rom.v外设，工程中提供的代码烧写方式是直接烧录在rom中的，板卡掉电后rom中的数据会丢失，需要重新烧写代码；
缓存： 此工程比较简洁，没有使用缓存结构，将代码烧写进内存rom中后，cpu内核直接与rom进行通信，从rom中取出指令码，省去了缓存这一层级；
程序指针PC ： 本质上是一个32bit的寄存器，用于存放指令的地址，在工程的pc_reg.v文件中定义为reg
指令寄存器： 存放根据程序指针PC取出的32bit指令码，在工程中定义为inst_i；
a = 1 + 2 执行具体过程
程序编译过程中，编译器通过分析代码，发现 1 和 2 是数据，于是程序运⾏时，内存会有个专⻔的区域来存放这些数据，这个区域就是「数据段」。如下图，数据 1 和 2 的区域位置：
- 数据 1 被存放到 0x100 位置；
- 数据 2 被存放到 0x104 位置；
编译器会把 a = 1 + 2 翻译成 4 条指令，存放到正⽂段中。如图，这 4 条指令被存放到了 0x200 ~ 0x20c的区域中：
0x200 的内容是 load 指令将 0x100 地址中的数据 1 装⼊到寄存器 R0 ；
0x204 的内容是 load 指令将 0x104 地址中的数据 2 装⼊到寄存器 R1 ；
0x208 的内容是 add 指令将寄存器 R0 和 R1 的数据相加，并把结果存放到寄存器 R2 ；
0x20c 的内容是 store 指令将寄存器 R2 中的数据存回数据段中的 0x108 地址中，这个地址也就 是变量 a 内存中的地址；
编译完成后，执⾏程序的时候，程序计数器会被设置为 0x200 地址，然后依次执⾏这 4 条指令。
如何让程序跑的更快？
对于 CPU 时钟周期数我们可以进⼀步拆解成：「指令数 x 每条指令的平均时钟周期数（Cycles PerInstruction，简称 CPI ）」，于是程序的 CPU 执⾏时间的公式可变成如下：
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指令数，表示执⾏程序所需要多少条指令，以及哪些指令。这个层⾯是基本靠编译器来优化，毕竟同样的代码，在不同的编译器，编译出来的计算机指令会有各种不同的表示⽅式。
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每条指令的平均时钟周期数 CPI，表示⼀条指令需要多少个时钟周期数，现代⼤多数 CPU 通过流⽔线技术（Pipline），让⼀条指令需要的 CPU 时钟周期数尽可能的少；
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时钟周期时间，表示计算机主频，取决于计算机硬件。有的 CPU ⽀持超频技术，打开了超频意味着把 CPU 内部的时钟给调快了，于是 CPU ⼯作速度就变快了，但是也是有代价的，CPU 跑的越快，散热的压⼒就会越⼤，CPU 会很容易奔溃。
