數(shù)電&計算機(jī)組成原理
有些同學(xué)不理解前面數(shù)電(就是我們教材前面幾章)和后面幾章處理器、存儲器、運算器,甚至IO設(shè)備之間的關(guān)系,這里簡單介紹一下:
大家都知道計算機(jī)包括軟件和硬件,軟件的存儲和運行都需要硬件,而硬件就是由數(shù)字電路(簡稱數(shù)電)和模擬電路(簡稱模電)構(gòu)成的,其中數(shù)電占大多數(shù),軟件的存儲、處理等都是數(shù)電,模電和軟件運行細(xì)節(jié)關(guān)系不大,主要是數(shù)據(jù)和計算機(jī)系統(tǒng)的輸入/輸出有時候會涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換,電源或者有些設(shè)備需要射頻等,這些會用到模電,所以模電不是我們需要了解的。
從學(xué)習(xí)內(nèi)容看,第8章中指令執(zhí)行的數(shù)據(jù)通路是由一個一個組件(如圖8.5,當(dāng)然,實際中比那個復(fù)雜)和連線組成的,運算器、控制器、寄存器組、主存都是組件或叫部件,而這些部件內(nèi)部又是由與、或、非門這樣的邏輯門實現(xiàn)的(如圖4.17),部件功能越復(fù)雜,里面的門電路越多,連線越復(fù)雜。?第五章的時序電路本質(zhì)上也是門電路(只是帶了反饋,就是把輸出連到輸入了,這樣它對外的表象就是可以按照控制(觸發(fā))來存儲信息了,俗稱記憶器件),計算機(jī)里的存儲單元(寄存器、cache、內(nèi)存、外存……)全是時序電路(按時間節(jié)拍和觸發(fā)要求改狀態(tài))。
教材之外的:門電路是由晶體管實現(xiàn)的,晶體管是由半導(dǎo)體材料實現(xiàn)的,半導(dǎo)體材料的載體就是硅片。
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