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计算机的CPU是怎么认识代码的?
来源: | 2019/10/9 9:40:59 | 浏览数:0 | 作者:

今天锦华给大家分享一个学过计算机就“懂”的原理。

首先,咱们通过简单的语言来解释一下。

先说一下半导体——半导体就是介于导体和绝缘体中间的一种东西,比如二极管。



电流可以从A端流向C端,但反过来则不行。你可以把它理解成一种防止电流逆流的东西。

当C端10V,A端0V,二极管可以视为断开。

当C端0V,A端10V,二极管可以视为导线,结果就是A端的电流源源不断的流向C端,导致最后的结果就是A端=C端=10V



等等,不是说好的C端0V,A端10V么?咋就变成结果是A端=C端=10V了——你可以把这个理解成初始状态,当最后稳定下来之后就会变成A端=C端=10V。文科的童鞋们对不住了,实在不懂问高中物理老师吧。反正你不能理解的话就记住这种情况下它相当于导线就行了。利用半导体,我们可以制作一些有趣的电路,比如【与门】



此时A端B端只要有一个是0V,那Y端就会和0V地方直接导通,导致Y端也变成0V。只有AB两端都是10V,Y和AB之间才没有电流流动,Y端也才是10V。我们把这个装置成为【与门】,把有电压的地方计为1,0电压的地方计为0。至于具体几V电压,那不重要。也就是AB必须同时输入1,输出端Y才是1;AB有一个是0,输出端Y就是0。


其他还有【或门】【非门】和【异或门】,跟这个都差不多,或门就是输入有一个是1输出就是1,输入00则输入0。非门也好理解,就是输入1输出0,输入0输出1。异或门难理解一些,不过也就那么回事,输入01或者10则输出1,输入00或者11则输出0。(即输入两个一样的值则输出0,输入两个不一样的值则输出1)。这几种门都可以用二极管做出来,具体怎么做就不演示了,有兴趣的童鞋可以自己试试。每次都画二极管也是个麻烦,我们就把门电路简化成下面几个符号。



然后我们就可以用门电路来做CPU了。当然做CPU还是挺难的,我们先从简单的开始:加法器。加法器顾名思义,就是一种用来算加法的电路,最简单的就是下面这种。



AB只能输入0或者1,也就是这个加法器能算0+0,1+0或者1+1。

输出端S是结果,而C则代表是不是发生进位了,二进制1+1=10嘛。这个时候C=1,S=0。费了大半天的力气,算个1+1是不是特别有成就感?


那再进一步算个1+2吧(二进制01+10),然后我们就发现了一个新的问题:第二位需要处理第一位有可能进位的问题,所以我们还得设计一个全加法器。



每次都这么画实在太麻烦了,我们简化一下



也就是有3个输入2个输出,分别输入要相加的两个数和上一位的进位,然后输入结果和是否进位。

然后我们把这个全加法器串起来



我们就有了一个4位加法器,可以计算4位数的加法也就是15+15,已经达到了幼儿园中班水平,是不是特别给力?


想超过“幼儿园水平”,那就来锦华吧。太原锦华学校创办于2003年8月,经太原市教育局批准,是一所全日制大型专业计算机学校。学校位于山西省太原市经济开发区唐槐路91号,地理位置十分优越。办学十六年学校先后获得先进学校、先进集体、优秀学校、青年文明号、青年就业创业见习基地,明星学校,最具影响力的IT教育机构等荣誉称号。



学校作为中北大学继续教育学院教学站,学员毕业之后即可拿到中北大学本科文凭。为保证学员毕业即就业,创办了电商实训中心、网络实训中心、广告实训中心、影视动漫实训中心等。


学校先进的办学理念,科学的育人环境,优秀的师资队伍,严谨的教学管理,完善的就业服务体系是保证学员学习、发展、成才的基础。坚持正确的办学方向,保证办学质量是学校生存的根本,学校将始终不渝地为中国的IT教育事业奉献力量,为实现国家信息化建设做出更大贡献。


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