想知道cpu如何进行运算。不要大概地说寄存器,跟那东西打交道已经很多了,想说更基本的。
比如说,运算1+1,计算机中晶体管由谁,怎么样来控制电路的通断。如果说不明白要解释晶体管的元件特性。
100分,如果全是copy的答案那我宁可谁也不给。
CPU的工作原理是:
1、取指令: CPU的控制器从内存读取一条指令并放入指令寄存器。
指令的格式一般是:操作码就是汇编语言里的mov, add, jmp等符号码;操作数地址说明该指令需要的操作数所在的地方,是在内存里还是在CPU的内部寄存器里。
2、指令译码(解码) :指令寄存器中的指令经过译码,决定该指令应进行何种操作(就是指令里的操作码)、操作数在哪里(操作数的地址)。
3、执行指令(写回):以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。
4、修改指令计数器,决定下一条指令的地址。
CPU 主要功能包括:处理指令、执行操作、要求进行动作、控制时间、处理数据。
通常在使用工业计算机时,都需要通过 CPU 来计算结果,并将二进制数(实际为 BCD 码,用 4 位二进制数表示十进制以提高效率)转换成我们常用的十进制数字或字体,图形等等。CPU 的基本电气元件是晶体管。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
在了解CPU工作原理之前,先简单谈谈CPU是如何生产出来的。CPU是在特别纯净的硅材料上制造的。一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管。人们在一块指甲盖大小的硅片上,用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管。
因此,从这个意义上说,CPU正是由晶体管组合而成的。简单而言,晶体管就是微型电子开关,它们是构建CPU的基石,你可以把一个晶体管当作一个电灯开关,它们有个操作位,分别代表两种状态:ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相当于晶体管的连通与断开,而这两种状态正好与二进制中的基础状态“0”和“1”对应!这样,计算机就具备了处理信息的能力。
本视频演示了双极结型晶体管(BJT)的工作,实际应用包括晶体管作为放大器,以及开关。视频内容包括:硅原子的结构、掺杂、N型掺杂、P型掺杂、二极管的工作原理、NPN晶体管的工作和双级放大等。