CPU是如何计算11的看完CPU的工作原理就明白了

CPU是如何计算1+1的？这其实是个非常复杂的问题。CPU能够运算主要依靠的就是内部上百亿的晶体管，那晶体管怎么就能进行计算呢？这是一个P型半导体，通过掺杂可以得到两个N型半导体，接着在N型半导体之间添加一块导体并进行绝缘，就得到了山极。然后在两个N型半导体上引入两个电极，分别为圆极和漏极，这样就组成了一个完整的晶体管。当我们将圆极通电时，电流并不能到达漏极这边，但是一旦我们将山脊通电，那么N型半导体之间的通道就会被打开，电流就能来到漏极了。现在我们将两个晶体管的原极通上电，而山极是否通电则通过两个开关控制，然后将两个晶体管的漏极分别与一个灯泡连接，这样就组成了一个简单的货门电路。现在不管我们是打开第一个晶体管的开关，还是第二个开关，又或者是两个开关都打开灯泡都能。点亮。但是当我们将两个开关都关闭时，灯泡就不会点亮了。现在我们将电路改造一下，将第一个晶体管的漏极与第二个晶体管的圆极进行连接，这样就组成了一个与门电路。当我们只打开第一个开关，灯泡是不会点亮的，如果只打开第二个开关，灯泡也不会点亮。只有将两个开关都打开，灯泡才会被点亮。除了组成货门和雨门，我们还可以实现非门以及异或门电路。飞门比较好理解，输入和输出端刚好是相反的。异或门相对来说比较复杂，它是通过货门与门和飞门组合在一起构建的。当输入端都通电时，输出端没有电流输出，只有输入端有且只有一个通电时，输出端才会有电流输出。为了方便，我们将异或门简化成这种符号，现在我们开始使用前面说到的门电路来组合一个能进行计算的加法器，这是两个灯泡以及两个控制开关。我们只需要在这个位。只添加一个与门电路，然后跟左边的灯泡相连，就能通过开关控制灯泡了。接着我们在这个位置再添加一个异或门电路，到这里，一个能执行加法的逻辑门电路就组合好了。这种逻辑门电路被称为半加器，当然还有更复杂的全加器，以后再讲这一块。那这种半加器究竟是如何计算1+1的呢？回答这个问题前，如果你对这种知识动画感兴趣，可以下载左下角的精选APP进行学习，里面的合集广场都是海量的优质视频，赶紧下载试试吧，这是一段程序代码，代码通过程序编译后会解析成难以看懂的汇编语言，汇编语言在通过翻译会得到机器语言，也就是二进制。同样的，我们计算A+B时，计算机也会先将A+B这行代码解析成汇编语言，这三行汇编语言的意思就是从内存加在10号位置的值，然后与11号位置的数据相加，计算的结果存到内存12的位置，然后汇编语言再翻译成二进。最后将二进制存入到内存中，由于内存是8位二进制，作为一个存储单元，所以每两行存储一个指令。现在我们以1+1为例，看看CPU的整个计算过程，这是CPU的内部构造。最上面这个是程序计数器，主要用于存放指令所在内存的地址。计算开始时，内存地址寄存器首先会从程序计数器获取指令的内存地址值100，然后内存地址寄存器会根据地址值100去内存读取指令，接着将指令放入内存缓冲区寄存器。为了更容易看懂，这里我们还是将二进制替换成汇编指令，接着指令会被移动到指令寄存器，同时程序计数器的内存地址会变为102，也就是下次执行的地址值。然后指令会被发送到控制单元进行解释，解释完后，控制单元就明白这行指令是需要从内存10号的位置取出数据，然后控制单元通过内存地址寄存器将10号位置的2。二进制值一读取到内存缓冲寄存器，接着将1发送到累加寄存器，LO10指令就执行完了，我们接着执行I的11指令，前面的执行跟LOG10指令一样，都是进行数据读取，但是当指令来到控制单元时，累加寄存器会先将1发送到运算器，然后再解释执行I11，从而将11号位置的二进制值一再读取到内存缓冲寄存器，然后从缓冲寄存器将1继续发送到累加寄存器，最后再发送到运算器。现在关键的时候来了，前面都是在读取数据，真正用于计算的就是这个运算器，运算器就包含我们前面说到的半加器，现在我们将1和1发送到半加器，1代表打开开关，所以两个开关都会打开。我们分析一下具体的输出结果，首先是异或门，这里前面说过，抑或门有且只有一个开关，打开电路才会导通，所以输入为1和1时，抑或门的输出结果为0登。泡不会点亮，而对于下面的与门电路，由于输入为1合一，那么与门的输出为1，所以灯泡会被点亮，点亮为1，不点量为0，所以得到的结果为二进制的1010对应的结果刚好等于十进制的2。然后将计算结果返回累加寄存器，接着开始执行STORE12这行指令，前面的执行依旧一样，当执行到控制单元时，控制单元会解释12这条指令，指令的意思就是将计算结果存入内存地址12的位置，接着累加计存器将计算结果2发送到内存缓冲寄存器，最终将结果2存入到内存12的位置，从而计算出1+1的值。需要注意的是，现实中CPU运算器极其复杂，本视频仅仅为了抛砖引玉，只在非常浅显的层面进行了探讨。

我司专注于 线路板ERP， 线路板生产系统， 线路板ERP系统， 线路在线下单系统， 线路板下单系统， PCB下单系统， PCB小批量系统，

线路板厂家。多年来一直专于线路板生产，PCB生产系统，多层板生产系统等。