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1700413140 计算机是怎样跑起来的 [:1700412619]
1700413141 计算机是怎样跑起来的 答案
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1700413143 初级问题:CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写
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1700413145 中级问题:Hz(赫兹)是频率的单位
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1700413147 高级问题:Z80 CPU是8比特的CPU
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1700413152 计算机是怎样跑起来的 [:1700412620]
1700413153 计算机是怎样跑起来的 解释
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1700413155 初级问题:CPU是计算机的大脑,负责解释、执行程序的指令。有时也将CPU称为“处理器”
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1700413157 中级问题:通常用Hz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
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1700413159 高级问题:CPU上数据总线的条数,或者CPU内部参与运算的寄存器的容量,都可以作为衡量CPU性能的比特数。在Z80 CPU中,无论是数据总线的条数还是寄存器的容量都是8比特,所以Z80 CPU是8比特的CPU。而在个人计算机中广泛使用的Pentium CPU是32比特的CPU
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1700413164 计算机是怎样跑起来的 [:1700412621]
1700413165 计算机是怎样跑起来的 本章重点
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1700413167 要想彻底掌握计算机的工作原理,最好的方法就是自己搜集零件,试着组装一台微型计算机。微型计算机(MicroCom)是Micro Computer的缩写,字面含义是微小的计算机,但一般也可用于指代IC元件外露的、用于控制的计算机。因为要制作一台真正的微型计算机既花时间又花钱,所以本章就在纸上体验一下微型计算机的制作过程。需要准备的只有图2.1所示的电路图和一根红铅笔。将电路图复印下来后,请一边想象着元件之间传输信号的作用,一边用红铅笔画出笔者所介绍的电路,以此来代替实际的布线环节。当所有的电路都描红了,微型计算机也就完成了。
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1700413169 虽然只是描了描线,却一样能学到很多知识,甚至可以说了解了计算机的工作原理。从此之后不但消除了对硬件的恐惧感,而且还会感到和计算机更加亲近了。请一定要借此机会体验微型计算机的制造过程。
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1700413171 图2.1 Z80微型计算机的电路图
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1700413180 计算机是怎样跑起来的 2.1 制作微型计算机所必需的元件
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1700413182 首先让我们来收集元件。制作微型计算机所需的基础元件只有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
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1700413184 这里我们使用Z80 CPU作为微型计算机的CPU,TC5517作为内存,Z80 PIO作为I/O,Z80 CPU是一款古老的CPU,在NEC的PC-8801、SHARP的MZ-80等8比特计算机广泛应用的时代,曾以爆炸般的速率普及过。TC5517是可以存储2K的8比特数据的内存,在计算机的世界里,K表示210=1024,TC5517的容量是8比特*2*1024=16384比特,即2K字节。虽然这点容量与诸位使用的个人计算机比起来相关悬殊,但对于用于学习的微型计算机来说绰绰有余了。Z80 PIO作为I/O,经常与Z80 CPU一起使用。正如其名,PIO(Parallel I/O,并行输入/输出)可以在微型计算机和外部设备之间并行地(一排一排地)输入输出8比特的数据。在计算机爱好者们沉浸在制作微型计算机的那个年代,这些元件都是常见的IC。要事先说明,这里制作的微型计算机终归只是用于学习的模型,并没有什么实用的价值。
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1700413186 为了制作微型计算机,除了CPU、内存和I/O,还需要若干辅助元件。
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1700413188 为了驱动CPU运转,称为“时钟信号”的电信号是必不可少的。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(如图2.2所示)。
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