计算机是怎样跑起来的笔记摘要

第一章 计算机三大原则
1.1三个根本性基础
计算机是执行输入、运算、输出的机器

计算机硬件由大量IC（集成电路）组成，每块IC上有许多引脚（有些用于输入，有些输出）。

程序是指令和数据的集合

指令–>控制计算机进行输入、运算、输出的命令。（组成函数、语句、方法等）

数据–>1.作为指令执行对象的输入数据。2.从指令执行结果得到的输出数据

编译：把用C语言等编程语言编写的源文件转换成用机器语言（原生代码）编写的文件（生成…exe文件 ，里 面是数值的罗列）无论哪个程序，其内容都是数值的罗列，每个数值要么是指令要么是数值。（怎么区分？）

计算机的处理方式有时与人的思维习惯不同

计算机把什么都（如文字）转换成数字再做处理；

计算机协同工作指输入到一台计算机中的数据，可以通过互联网传送到与这台计算机相连的其他计算机上执行运算，运算所输出的结果再返回给这台计算机。（只要定义了指令和数据规范，装有符合规范的程序的计算机就可以相互协作了）

1.2计算机网络
1.按网络作用范围分类：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN

​ LAN局域网：把一栋建筑物内或一间办公司内小规模网络称作LAN。

​ WAN：像互联网那样将企业和企业联结起来的大规模网络

2.按网络使用者分类：公用网、专用网

3.性能指标：速率，带宽，吞吐量，时延，往返时间RTT，利用率

第二章 试着制造一台计算机
计算机工作原理：CPU在时钟信号的控制下解释、执行内存中存储的程序，（CPU配合着由时钟发生器发出的滴答滴答的时钟信号，从内存读出指令，再依次对其进行解释和执行）按照程序中的指令从内存或I/O中把数据输入到CPU中，在CPU内部进行运算，再把运算结果输入到内存或I/O中。

2.1基础元件
CPU
内存
I/O
2.2连接电源、数据和地址总线
Z80CPU、TC5517和Z80 PIO上分别带有Vcc引脚（电路正常供电电压+5V）和GND引脚（接地的电压0V），将+5V和0V连接到时钟发生器上。连通电源后这些IC和时钟发生器就可以工作了。微型计算机的IC（数字IC），每个引脚要么0V，要么+5V，通过这两个电压与其他IC进行电信号的收发。除VCC和GVN上的电压，其他引脚上的电压会随着计算机操作在+5V和0V之间不断变化。

一个二进制数（数字IC上一个引脚所能表示的0或者1）所表示信息称为“1比特”，8比特为一个字节。

CPU上有“地址总线引脚”，Z80CPU的地址总线引脚有16个，用代号A0A15，A表示Address（地址）。015表示16位二进制数中各个数字位置，0为最低位，15为最高位。16个地址总线引脚所能指定地址有65536个（2的15次方）（即0000000000000000~1111111111111111）.因此Z80CPU可以指定65536个数据存取单元（内存存储单元或I/O地址），进行信息输入输出。

一旦指定存取数据的地址，就可以使用数据总线引脚进行数据的输入输出了。Z80CPU的数据总线引脚有8个，D0D7,D为Date，07为二进制各数的位置。可一次性输入8比特的数据。

内存的TC5517上也有（A0A10）和（D0D7）同Z80CPU上带有相同代号引脚相连。其可以存储2048个8比特的数据。但输入程序的指拨开关以8比特为单位指定内存地址，所以只使用（A0~A7）,其余连到0V上，只能用256个，

寄存器位于CPU和I/O中的数据存储器。Z80 PIO上有四个寄存器（端口A控制、端口A数据、端口B控制、端口B数据）端口就是I/O与外部设备之间输入输出数据的场所。Z80 PIO中D0~D7与CPU中带有相同代号的引脚连接。B/A和C/D分别连在Z80CPU的地址总线引脚A0和A1上。若赋予B/A（A上有横线）引脚1表示选中B，反之赋予0则表示选中A。

通过Z80CPU的A0A7地址总线引脚可以选择内存（TC5517）中的存储单元。使用Z80CPU的A0A1地址总线引脚也可以选择I/O (Z80 PIO) 中的寄存器。Z80CPU的A8~A15地址总线引脚尚未使用电路图中NC表示引脚什么都不用连接；对于只用于输入和输入输出两用的引脚，不需要使用时把引脚的电压固定成+5V或0V。

时钟信号

CPU和I/O的运转离不开时钟信号。为传输时钟信号需要把时钟信号8号引脚和Z80CPU的CLK（时钟）引脚、Z80 PIO的CLK引脚分别连接起来。时钟发生器的8号引脚与+5V之间的电阻用于清理时钟信号。

2.3区分读写对象是内存还是I/O
Z80CPU连接到TC5517和Z80PIO上，都使用了地址总线引脚A0和A1，CPU无法区分访问的是内存的存储单元还是I/O的寄存器
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