内容提要:
本书以漫画形式讲解CPU的基本概念和关键知识点,通过联想什么是CPU、程序如何运行等,解读CPU的工作原理及计算机结构。主要内容包括数字运算、逻辑运算、CPU的结构及指令处理、运算指令、程序语言、微控制器。
本书可作为中学生拓宽科技学习视野、培养计算思维、了解CPU与计算机的启蒙书,也可用作科技教育的辅导教材。
作者简介:
涉谷道雄,1971年毕业于日本东海大学工学部电子工学专业。曾经担任民间医疗机构研究所NMR研究员,外资半导体制造商MOS的开发、策划、设计工作,还曾任职于半导体商社的技术部门,现为电子技术咨询公司Accu Elements株式会社董事长。
目录:
OO章 CPU有什么用?
计算机可以处理所有的信息
计算机的核心是CPU(中央处理器)
计算机的五大装置是什么?
CPU的核心是ALU(算术逻辑单元)
CPU进行运算和判断
知识点讲解
“信息”到底是什么?
数字信息与模似信息有什么区别?
第2章 数字运算
1 计算机的二进制世界
0和1是两种相反的状态
十进制数与二进制数
二进芾隞表示
定点数和浮点$
二进制数的加法和减法
2 什么是逻辑运算?
IC申有逻辑电路
三种基本逻辑电路(AND、OR、NOT)
真值表、文氏图
AND电路、OR电路、NOT电路小结
其他类型的基本還辑电路
NAND电路、NOR电路、EX0R电路小结
摩·根定律
3 运算电路
加法电路
半加器
全加器、行波进位加法器
行波进位加法器与超前进位加法器
4 记忆电路
记忆电路是必不可少的!
记忆电路的基础是触发器
RS器
D触发器
T触发器和计数器
知识点讲解
O近的电路设计是什么样子的?(CAD、FPGA)
第3章 CPU的结构
1 存储器与CPU的种种
存储器中分配地址
总线是数据通道
总线宽度和比特数
R/W控制与I/O控制
指令由操作数和操作码构成
运算时要用到累加器之类的寄存器
2 CPU指令处理动作
经典CPU结构
CPU指令处理动作
利用程序计数器可以改变处理指令
3 各种各样的存储装置
硬盘与存储器的比较
RAM区域、ROM区域、I/O区域
4 中断是什么?
中断是非常有意义的功能
堆栈与堆栈指针
中断的优先级
知识点讲解
存储器类型
I/O端□与GPU
时钟频率、精度
时钟发生器
定时器中断
复位的原理
衡量CPU性能的FLOPS
第4章 运算指令
1 指令的类型
指令有许多类型
算术运算、逻辑运算的指令
移位是什么?
表示负数时需要符号位
逻辑移位与算术移位
环形移位(旋转移位)
数据传送指令
输入输出指令
分支指令
分支指令、跳转指令、跳跃指令区别
条件判断与状态标志
分支指令与条件判断的结合
2 操作数的类型
操作数有多少种?
操作数有各种各样的形式
立即操作数
存健器操作数
寻址模式是什么?
3 AUJ的运算过程
了解ALU的内部
知轵点讲解
串行传输与并行传输
基本寄存器小结
基本状态标志小结
SLEEP指令
第5章 程序
1 汇编语言与OO语言
汇编语言是什么?
汇编语言与OO语言的特征
程序与源代码的区别
2 程序的基础
条件判断与跳转有什么作用?
人类希望计算机做什么
知讲点讲解
程序保存在哪里
程序执行前的流程
第6章 微控制器
1 微控制器是什么?
微控制器广泛用于各种产品
微控制器的功能
微控制器的结构
DSP是什么?
知识点讲解
DSP和乘累加运算
在工业设爸中的应用
尾声
后记:CPU的发展动向
参考文献
索引