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标题: CPU 是怎么认识代码的？（三） [打印本页]

作者: 李玮 时间: 2020-4-7 15:50
标题: CPU 是怎么认识代码的？（三）
做完加法器我们再做个乘法器吧，当然乘任意10进制数是有点麻烦的，我们先做个乘2的吧。
乘2就很简单了，对于一个2进制数数我们在后面加个0就算是乘2了
比如5=101（2）10=1010（2）
所以我们只要把输入都往前移动一位，再在最低位上补个零就算是乘2了。具体逻辑电路图我就不画，你们知道咋回事就行了。
那乘3呢？简单，先位移一次（乘2）再加一次。乘5呢？先位移两次（乘4）再加一次。
所以一般简单的CPU是没有乘法的，而乘法则是通过位移和加算的组合来通过软件来实现的。这说的有点远了，我们还是继续做CPU吧。
现在假设你有8位加法器了，也有一个位移1位的模块了。串起来你就能算
（A+B）X2
了！激动人心，已经差不多到了准小学生水平。
那我要是想算
AX2+B
呢？简单，你把加法器模块和位移模块的接线改一下就行了，改成输入A先过位移模块，再进加法器就可以了。
啥？？？？你说啥？？？你的意思是我改个程序还得重新接线？
所以你以为呢？编程就是把线来回插啊。

惊喜不惊喜？意外不意外？
早期的计算机就是这样编程的，几分钟就算完了但插线好几天。而且插线是个细致且需要耐心的工作，所以那个时候的程序员都是清一色的漂亮女孩子，穿制服的那种，就像照片上这样。是不是有种生不逢时的感觉？

虽然和美女作伴是个快乐的事，但插线也是个累死人的工作。所以我们需要改进一下，让CPU可以根据指令来相加或者乘2。
这里再引入两个模块，一个叫flip-flop，简称FF，中文好像叫触发器。

这个模块的作用是存储1bit数据。比如上面这个RS型的FF，R是Reset，输入1则清零。S是Set，输入1则保存1。RS都输入0的时候，会一直输出刚才保存的内容。
我们用FF来保存计算的中间数据（也可以是中间状态或者别的什么），1bit肯定是不够的，不过我们可以并联嘛，用4个或者8个来保存4位或者8位数据。这种我们称之为寄存器（Register）。
另外一个叫MUX，中文叫选择器。

这个就简单了，sel输入0则输出i0的数据，i0是什么就输出什么，01皆可。同理sel如果输入1则输出i1的数据。当然选择器可以做的很长，比如这种四进一出的

具体原理不细说了，其实看看逻辑图琢磨一下就懂了，知道有这个东西就行了。
有这个东西我们就可以给加法器和乘2模块（位移）设计一个激活针脚。
这个激活针脚输入1则激活这个模块，输入0则不激活。这样我们就可以控制数据是流入加法器还是位移模块了。

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