计算机使用二进制数,其根源于在计算机的硬件系统。 计算机的硬件,本来都是 “数字电路” 领域中的器件,诸如:与门或门非门异或门,加法器触发器计数器编码器译码器,这些器件,早在计算机诞生之前,就已经存在了。 如果有机会,再去看看二战之前的老电影,在其中一定会找到电子技术方面的应用。
冯·诺依曼大师确定了数字电子计算机的结构体系。
计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
计算机软件则是由高低电平(High level、Low level,3.4V、0.3V)序列组成,代表了各种操作指令和需要处理的数据。
看到了吧,计算机的组成、以及计算机的原理,都是和硬件设备、高低电平有直接关系。
如果脱离了这两个部分,哪里还谈得上计算机组成原理?
虽然,后来以 0、1 两个符号代替了 Low level、High level,貌似,这就是二进制数了。 因此,“数字电路”、“数字电子计算机” 的名称,也就由此而来了。
在计算机运行之前,需要人们预先把待执行的指令和要处理的数据,以 0、1 的形式,顺序地存入存储器。 计算机工作时,将以 “程序计数器 PC” 的内容为地址,从存储器中,读出指令代码和数据,加以执行。 PC 是一个递增计数器,其内容是逐次加一的,以其内容当做存储器的地址号码,就会按照地址顺序从存储器中取出一条一条的指令或数据,由 CPU 顺序地执行预存的程序。
存储器的每个地址号码,都指定了一个存储单元进行读写。 每个存储单元,一般都是存放八位二进制数,也称为一个字节。
CPU 每次操作二进制数的位数,称为 “字长”。 字长,一般是