摘要：
其他硬件 总线和电路板 搭建一台完整的计算机还需要很多集成电路，这些集成电路都必须挂载到电路板上，在一些小型的机器上，一块电路板足以容纳所有的集成电路，但这种情况并不长见，更多的情况我们必须按照功能将各部件布置在两个或更多的电路板上。 这些电路板之间通过总线（bus）连接，总线是数字信号的集合，且为 阅读全文
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CPU 我们要讨论的微处理器出现于1974年，这一年，英特尔公司在4月推出了8080处理器，它是一个8位的微处理器，包括6000个晶体管，运行时的时钟频率为2MHz，寻址空间为64KB。 管脚 8080是40个管脚的集成电路，它最常见的IC封装如下： 下面给出了8080的40个管脚的功能说明图： 这 阅读全文
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从继电器到芯片 继电式计算机 世界上第一台继电式计算机在1935年由康拉德·楚泽制造，用继电器制造计算机有很严重的缺点，因为它们是机械性的，利用金属片的弯曲和伸直状态进行工作，频繁的工作可能导致其断裂。1947年，一只飞蛾飞进了继电器中导致了故障，这就是bug的来历。 真空管 真空管是一种可以替代继 阅读全文
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操作码和汇编程序 将数字输入到内存 之前我们已经实现了一个可以迭代求和的加法器，这个加法器有一个很大的缺陷，那就是如果要把100个二进制数加起来，必须坐在加法器前，将所有的数一个一个输入，然后累加，输错一个就计算失败。如果我们能把100个二进制数输入到RAM阵列中而不是直接加法，后面我们对数据的修改 阅读全文
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存储器组织 随机访问存储器RAM 之前我们讨论过D型电平触发器，它可以保存1位信息，将数据端命名为数据输入，将时钟输入命名为写操作端，将两个Q命名为数据输出： 这个电路和之前的电路是同一种触发器，只是命名的方式不同。保存输入的方式就是将写操作端从0置为1，因为存储进去的数据好像被锁住，故该电路也被称 阅读全文
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反馈与触发器 振荡器 观察如下电路： 这个电路的继电器输入和输出是在一起的，当开关闭合后，电路就会连通，而电路连通后又会让继电器影响的开关断开，就这样，整个电路在连通和断开之间不断切换。如果跳动的开关是一个金属簧片，这个电路就能制作成一个蜂鸣器或电铃。 这种电路回路中只有一个反向器的电路被称为振荡器 阅读全文
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在减法中没有进位，而有借位，这是一种完全不同的机制。 要完成的减法器控制面板如下： 当总开关向下的时候代表执行减法，开关代表数据，灯泡带结果，如果最左边的第9个灯泡发光代表结果是负数。 消除借位 借位很复杂，但是我们可以避免出现借位。 以十进制为例，如计算253 176，可以将计算简化为： $$ 2 阅读全文
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二进制加法器 二进制加法要解决的两个问题是，加法本位和进位，相加的操作和十进制加法非常类似。 加法器的控制面板如下图： 两排开关代表两个8位二进制数，一排灯泡代表加法的结果，亮代表1，不亮代表0，有9个灯泡代表相加结果可能是9位的二进制数。 相加的规律 进位的规律如下： 这个结果和与门的输出结果是一 阅读全文
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门 逻辑门是集成电路的一个基本组件。简单的逻辑门可以由继电器（现在用晶体管）组成。 与门 与门是两个继电器的串联（其中V代表电压，相当于一个电池接地） 此时只有两个继电器都被触发的时候，灯泡才会亮： 用如下符号表示与门： 它有两个输入端和一个输出端，使用与门符号可以把电路图简化为： 这里的输入不一定 阅读全文