计算机是怎样跑起来的 之一

臭大佬 2021-05-22 12:11:25 341
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简介 计算机是怎样跑起来的

第一章 计算机的三大原则

硬件和软件的区别是什么?

硬件(Hardware)代表“硬的东西”,而软件(Software)代表“软的东西”。是硬的还是软的取决于眼睛能否看得到,或者实际上能否用手摸到。

存储字符串“中国”需要几个字节

存储汉字时,字符编码不同,汉字所占用的字节数也就不同。在 GBK 字符编码下,一个汉字占用 2 个字节。而在 UTF-8 字符编码下,一个汉字占用 3 个字节。

什么是编码(Code)?

计算机内部会把所有的信息都当成数字来处理,尽管有些信息本来不是数字。用于表示字符的数字是“字符编码”,用于表示颜色的数字是“颜色编码”。

计算机的三个根本性基础

  1. 计算机是执行输入、运算、输出的机器
  2. 程序是指令和数据的集合
  3. 计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同 (对计算机来说什么都是数字)

第二章 试着制造一台计算机吧

CPU 是什么的缩写?

 CPU 是 Central Processing Unit(中央处理器)的缩写。CPU 是计算机的大脑,负责解释、执行程序的内容。有时也将 CPU 称作“处理器”。

Hz 是表示什么的单位?

Hz(赫兹)是频率的单位。通常用 Hz 来表示驱动 CPU 运转的时钟信号的频率。1秒发出 1 次时钟信号就是 1Hz,所以 100MHz(兆赫兹)的话就是 100×100 万 = 1 亿次/秒。M(兆)代表 100 万。

制作微型计算机所必需的元件

基础元件只有 3个,CPU、内存和 I/O,每种元件都是作为一块独立的 IC 在市场上出售的。
CPU 是计算机的大脑,负责解释、执行程序。
内存负责存储程序和数据。
I/O 是 Input/Output(输入/输出)的缩写,负责将计算机和外部设备(周边设备)连接在一起。
时钟发生器:为了驱动 CPU 运转,称为“时钟信号”的电信号必不可少。这种电信号就好像带有一个时钟,滴答滴答地每隔一定时间就变换一次电压的高低。输出时钟信号的元件叫作“时钟发生器”。时钟发生器中带有晶振,根据其自身的频率(振动的次数)产生时钟信号。时钟信号的频率可以衡量 CPU 的运转速度。这里使用的是 2.5MHz(兆赫兹)的时钟发生器。

Z80 微型计算机的电路图

第三章 体验一次手工汇编

什么是机器语言?

由二进制数字构成的程序,CPU 可以直接对其解释、执行。

Z80 CPU 中的主要指令

微型计算机的执行效率

因为微型计算机采用的是 2.5MHz 的晶振,也就是 1 秒可以产生 250 万个时钟周期,所以每个时钟周期是 1 秒 ÷250万 = 0.0000004 秒 = 0.4 微秒。可见计算机的计算速度有多么惊人。

第四章 程序像河水一样流动着

程序的流程

程序的流程总共有三种。除了顺序执行以外,还有“条件分支”和“循环”。

中断处理

中断处理是指计算机使程序的流程突然跳转到程序中的特定地方,这样的地方被称为中断处理例程(Routine)或是中断处理程序(Handler),而这种跳转是通过 CPU 所具备的硬件功能实现的。

福利

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