cpu是什么意思的缩写中文翻译

近日,一篇关于CPU如何识别和读取代码的底层硬件角度解析的文章引起了广泛关注。读完此文,仿佛许多之前零散的知识瞬间被串联起来,让人豁然开朗。在此,我将简单介绍文章中提到的半导体知识,并从底层硬件角度讲解CPU是如何识别和读取代码的。
我们要明白什么是半导体。半导体介于导体和绝缘体之间,例如二极管。电流可以从A端流向C端,但反过来则不行。这就像一种防止电流逆流的结构。当C端电压为10V,A端电压为0V时,二极管可以视为断开;反之,则视为导线,电流源源不断从A端流向C端。
利用半导体,我们可以构建各种电路,比如“与门”。当A端和B端至少有一个是低电压时,输出端Y就与低电压端直接导通,使得Y端也是低电压;只有当AB两端都是高电压时,Y和AB之间才没有电流流动,此时Y端为高电压。这就是所谓的“与门”,即AB必须同时输入高电压(表示为数字“1”),输出端Y才是高电压(也表示为数字“1”)。其他如“或门”、“非门”和“异或门”也遵循类似的原理。这些门电路都可以用二极管来实现。
然后,我们可以用这些门电路来制作CPU。先从简单的加开始。加顾名思义,是一种用于计算加法的电路。最简单的加只能计算两位数的加法。比如输入两个一位二进制数(也就是数字0和1),输出结果是这两个数字的和以及是否发生进位。
进一步来说,我们可以通过串联多个这样的加来构建一个多位数的加。再进一步,我们可以制作乘。虽然通过位移和加算组合可以在软件中实现乘法,但在硬件中直接实现乘效率更高。
早期的计算机编程就是像搭积木一样,通过连接这些基本的计算模块(如加、位移器等)来实现各种复杂的计算。这种方式的效率非常低,因为需要手动连接大量的线路,而且一旦出现错误就需要重新连接线路。后来人们引入了触发器(FF)和选择器(MUX)等更高级的模块来改进CPU的设计。触发器用于存储数据,而选择器则用于在多个输入中选择一个输出。这些模块的引入使得CPU可以根据指令来执行各种操作,如加法、位移等。
我们不得不提到微处理器的诞生。在1970年,一款划时代的产品——世界上第一款微处理器4004问世。这款产品改变了计算机硬件的设计方式,使得CPU可以通过程序来控制,而不再需要每次都重新设计硬件线路。这种改变极大地提高了计算机的可扩展性和灵活性。而这款微处理器的诞生也标志着计算机行业巨头Intel的崛起。至此,我们的CPU可以根据我们的指令来完成各种复杂的计算任务,从而称霸幼儿园大班不再是遥不可及的梦想!文章改编完毕。
