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第59章 CPU技术(3 / 4)

制信号,失时序控制听从最基本的时序信号时钟信号的控制,时钟是整个机器的时间基准,加快时钟频率会让计算机运算速度加快。

总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路,就cpu而言,一般分为内部总线和cpu对外联系的外部总线。

中断控制逻辑是指计算机由于异常事件,或者一些随机发生需要马处理的事件,引起cpu暂时停止现在程序的执行,转向另一服务程序去处理这一事件,处理完毕再返回原程序的过程。

而构成这些功能的基本结构是逻辑门电路。

逻辑门电路一共包括三大类别,第一类是非门电路,第二类是与门电路,第三类是或门电路。

众人对这些门电路进行了深入的研究,编写了详细的数据手册,对性能,频率,功耗,散热,寿命等等进行了全方位的测试,确定了了最优使用状态。

非门运算:输入和输出结果相反。

与门运算:只有输入都为时结果才为。

或门运算:有一个输入为时结果就为。

或非运算:对或操作结果取反。

与非运算:对与操作结果取反。

有了逻辑门就开始设计加减乘除四则运算,实际,计算机只会进行加法运算。

如果要进行其它运算,需要将其它的运算转换为加法运算。

在电脑内部,所有的运算都是加法,不过计算机的加法计算十分反人类,并不是人类思维,而是机器思维。

首先,计算机把数转换成二进制,全是、代码,转换都是按现成的程序进行。

如果计算加法,则把两数按位相加,如,转换后是**,按=,==,=的规则,结果为,输出时再转换为。

如果是计算减法,则把减数取补码,按位把换成,把换成,后加,再相加。

以位数据计算为例子,计算-,

先转换=**,=**,

取的补码为**,加后为**,

相加有**+**=**,位数已超过位,把最高位舍弃,取后位为**,也就是十进制的。

这里的计算感觉很复杂,也不容易理解。

实际,计算机计算起来并不麻烦,甚至非常简便快捷,因为计算机内部存在加法器,几个时钟周期就可以计算一次加法,再加计算机内部都是自动化计算,通过加法器完成,计算起来非常快。

如果人脑跟踪这些计算过程,就会觉得计算机实在是太傻了,简单的减法不知道运行了

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