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计算机是怎样跑起来的 [:1700412635]
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计算机是怎样跑起来的 本章重点
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本章的目标是通过编写程序使诸位亲身体验计算机的运行机制。为了达到这个目的，就需要使用一种叫做“汇编语言”的编程语言来编写程序，然后再把编好的程序通过手工作业转换成CPU可直接执行的机器语言。
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这样的转换工作叫做“手工汇编”（Hand Assemble）。也许会有人觉得听起来就很麻烦，事实上也的确如此，但还是希望所有和计算机相关的技术人员都能亲身体验一下汇编语言和手工汇编。
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这次体验应该能加深对计算机的理解，使诸位犹如拨云见日，找到长期困惑着自己的问题的答案，不仅能因“我能看懂程序了”而获得成就感，更能因发现“计算机原来很简单啊”而信心倍增。虽然本章的主题稍有些复杂，但笔者会放慢讲解的步伐，还请诸位努力跟上
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计算机是怎样跑起来的 [:1700412636]
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计算机是怎样跑起来的 3.1 从程序员的角度看硬件
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为了体验手工汇编，下面我们就为在第2章制作的微型计算机编写一个程序吧。因为程序的作用是驱动硬件工作，所以在编写程序之前必须要了解微型计算机的硬件信息。然而真正需要了解的硬件信息只有以下7种（如图3.1所示），所以没有必要在编程时还总是盯着详细的电路图
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图3.1 编写程序之前需要了解的硬件信息
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[CPU（处理器）信息]
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CPU的种类
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时钟信号的频率
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[内存信息]
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地址空间
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每个地址中可以存储多少比特的信息
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[I/O信息]
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I/O的种类
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地址空间
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可以使用哪种机器语言取决于CPU（也称处理器）的种类。所谓机器语言就是只用0和1两个二进制数书写的编程语言。即便是相同的机器语言，例如01010011，只要CPU的种类不同，对它的理解也就不同。有的CPU会把它解释成是执行加法运算，有的CPU会把它解释成是向I/O输出。这就好比同样是man这个词，有的人会理解成“人”，有的人会理解成“男人”
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由于微型计算机上的CPU是Z80 CPU，所以就要使用适用于Z80 CPU的机器语言。顾名思义，机器语言就是处理器可以直接理解（与生俱来就能理解）的编程语言。机器语言有时也叫做原生代码（Native Code）
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所谓时钟信号的频率，就是由时钟发生器发送给CPU的电信号的频率。表示时钟信号频率的单位是MHz（兆赫兹=100万回/秒）。我们的微型计算机使用的是2.5MHz的时钟信号，时钟信号是在0和1两个数之间反复变换的电信号，就像滴答滴答左右摆动的钟摆一样。通常把发出一次滴答的时间称为一个时钟周期
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在机器语言中，指令执行时所需的时钟周期数取决于指令的类型。程序员不但可以通过累加时钟周期数估算程序执行的时间，还可以仅在特定的时间执行点亮LED（发光二极管）等操作
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