你知道1+1=2是如何在cpu中运作的么?----跟我到cpu内部去看看吧!(1)

分类： 总结 软件工程师考试 原理 2012-05-31 21:24 1662人阅读 评论(16) 收藏 举报

        

          1+1=2 




    好吧,我承认这是小学生也会做的题目,但是作为一个程序员,或者是软件设计师,你知道1+1=2如何在计算机内部表示并执行的么?




          在复习软件设计师中的计算机组成原理的时候这个问题一直在困扰着我,因为这里的内容涉及到了cpu运行原理.而对我们大多数人而言,cpu只不过是一个"黑盒子",具体里面是如何构造的我们并不是很清楚.




         为了搞清楚,自己在这方面花费了一些功夫,查阅了相关的书籍和一些资料,逐渐的解开了cpu的内部的面纱,接下来我将通过图片来和大家一起到cpu的内部观察它是如何运作1+1=2的.




          旅途开始:我将通过显微镜的旅游方式为大家展现.

 

1.    电脑:作为程序员这是我们熟悉的不能在熟悉的家伙了.
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2. 主机是电脑重要的部件.
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3. 主机里面的重要组成部分--主板
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4. 主板中有整个电脑的核心
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5. 打开cpu外的散热器我们可以看到传说中的cpu
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6. cpu的内部构造,
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7. cpu主要是有晶体管构成的,下图为一个晶体管的示意图.
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8. 晶体管中有两个电流,左侧为输入流,右侧为输出流
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9. 在两个电流中间有一个白色的绝缘体,而被白色绝缘体包围的是半导体,主要是进行控制开关
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10. 而被白色绝缘体包围的是半导体,主要是进行控制开关,两端电流上面是金属导体.
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11. 当输入流通电的时候,并且半导体的开关是处于打开的状态下,那么输出流也处于通电状态
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12. 为了便于形象的理解,我们给每个晶体管"装上"一个开关,开表示1,关表示0,同时为晶体管的输入流通电.
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13. 现在拿出两个晶体管,将两个晶体管的输出流(右侧电流)通过导线相连,并在导线上可以想象安置一个小灯泡,有电则小灯泡亮,没有电则不亮.这就形成了著名的"逻辑门"中的"或"门,下图是一个"或"门的构造.
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14. 如果只打开第一个晶体管的开关,则小灯泡亮了.
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15. 如果只打开第二个晶体管的开关,则小灯泡也亮了.
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16. 如果两个开关都打开的话,则小灯泡还是亮了.
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17. 以上三种情况是解释的"或"们会有的三种情况,接下来通过一个小小的变化将导线同第一个晶体管的输出流与第二个晶体管的输入流相连,则形成了另一个逻辑门----"与"门.
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18. 如果只开第一个晶体管的开关的话,小灯泡不会亮.
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19. 如果只开第二个晶体管开关的话,小灯还是不会亮.
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20. 如果两个都开的话,小灯才能亮.
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     至此为止我们已经了解到了晶体管的基本工作原理,并且通过图像展现出来,了解到了什么是逻辑门,逻辑门中的"与门"和"或门"但是1+1是如何通过这些晶体管来表示,并在计算机中运行,我将会在下一篇文章中与你走完剩下的旅途.

      

        下图为上面整个路线的一个宏观概念图.



 

 

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