15、自动化算术运算：从简单加法器到微处理器的演进

自动化算术运算：从简单加法器到微处理器的演进

1. 人类对自动化的追求

人类既富有创造力和勤奋精神，又有着深深的惰性。我们不愿做繁琐的工作，因此热衷于设计和制造能节省工作时间的精巧设备。在算术运算领域，我们也在不断探索如何实现自动化。

2. 早期的累加加法器

早期的累加加法器包含一个8位边沿触发锁存器，用于累加通过一组八个开关输入的数字。初始时，锁存器内容为全零，输出也为零。操作步骤如下：
1. 使用开关输入第一个数字，加法器将该数字与锁存器的零输出相加，结果就是输入的数字。
2. 按下“Add”开关，将该数字存储在锁存器中，并通过灯泡显示。
3. 再次按下“Add”开关，锁存器才会存储新值。
4. 设置第二个数字，加法器将其与锁存器中存储的数字相加，再次按下“Add”按钮，存储总和并显示。

这种加法器的局限性在于八个灯泡只能显示不超过255的总和。而且，如果输入的数字列表中有错误，就需要重新输入所有数字。

3. 引入RAM数组改进加法器

为了解决上述问题，我们引入了包含64 KB内存的RAM数组。可以将数字输入到RAM数组中，而不是直接输入到加法器，这样检查和修正数值会更容易。

假设要添加8个字节，如十六进制值35h、1Bh、09h、31h、1Eh、12h、23h和0Ch。使用控制面板将这些字节输入到从地址0000h开始的RAM数组中。接下来，我们将RAM数组与之前的累加加法器连接，构建自动化累加加法器。

自动化累加加法器的主要组件和数据路径如下：
- 用RAM数组的“Data Out”信号替换加法器的开关。
- 将锁存器的输出