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数电&计算机组成原理

2023-09-20 17:24 作者:papadogbl  | 我要投稿

有些同学不理解前面数电(就是我们教材前面几章)和后面几章处理器、存储器、运算器,甚至IO设备之间的关系,这里简单介绍一下:

大家都知道计算机包括软件硬件,软件的存储和运行都需要硬件,而硬件就是由数字电路(简称数电)和模拟电路(简称模电)构成的,其中数电占大多数,软件的存储、处理等都是数电,模电和软件运行细节关系不大,主要是数据和计算机系统的输入/输出有时候会涉及模数转换,电源或者有些设备需要射频等,这些会用到模电,所以模电不是我们需要了解的。

从学习内容看,第8章中指令执行的数据通路是由一个一个组件(如图8.5,当然,实际中比那个复杂)和连线组成的,运算器、控制器、寄存器组、主存都是组件或叫部件,而这些部件内部又是由与、或、非门这样的逻辑门实现的(如图4.17),部件功能越复杂,里面的门电路越多,连线越复杂。 第五章的时序电路本质上也是门电路(只是带了反馈,就是把输出连到输入了,这样它对外的表象就是可以按照控制(触发)来存储信息了,俗称记忆器件),计算机里的存储单元(寄存器、cache、内存、外存……)全是时序电路(按时间节拍和触发要求改状态)。

教材之外的:门电路是由晶体管实现的,晶体管是由半导体材料实现的,半导体材料的载体就是硅片。


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