CPU學習心得續集3

ID:72519 · 發表于 2015-1-23 01:10

      不說那些外行的話了，很多東西是想當然的，可能不正確。
      CPU內的各種數字電路，在每個脈沖周期都在工作，沒有接到指令也在工作，它們在干什么呢？
      我們知道，CPU開發的時候，系統提供了很多指令，如MOV、JMP等等，我們稱之為指令集。我猜想這些不同的指令，實質上就是對應著CPU內部不同的數字電路，所有的數字電路都擁有共同的特點，就是都具有輸入和輸出端，這些輸入和輸出端是接在總線上的，輸入端每時每刻都在監視著總線上電平的變化，輸出端每時每刻都在輸出給總線相應的電平。
      內存同樣也是數字電路，它也在總線上接著，內存的工作相對更簡單，就是感知總線上的電平高低，你高了我也高，你低了我也低。但是總這樣高高低低的也不行，這就像你拿起筆總在一個方格里寫字一樣，寫了擦，擦了寫，文章還是出不來，怎么辦？筆要動才行，這里就需要移位電路，每一個周期執行完畢，移位電路就要工作一次，這就是前面學過的指針的概念。對程序員來說是指針，對硬件開發者來說是移位電路。

      大概的脈絡在腦子里基本有點狀態了，我們不妨先把龐大的超大規模的CPU系統簡化一下，這樣更好理解。假設CPU內部只有一個數字電路，內存只有8個字節（8位機同時傳輸8個字節）。
      現在通電開始工作，脈沖電路發出脈沖，數字電路的8個輸入端在總線上的8條支路上分別感知電平，假設內存的數據為00001111，那么數字電路的8個支路會檢測到低低低低高高高高8個電平，然后數字電路馬上得出運算結果，假設為10101010，并送到總線上去。請注意，這里數字電路輸出數據的前提是00001111這個輸入值里面包含自己需要的識別碼，就像密碼一樣，如果不包含，對不起我不輸出任何數據，保持原電平不變，假設密碼為0000，那么每當它看到這個0000就會立即輸出數據，這個識別的密碼是唯一的，不能和別的數字電路重復。

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