c王国的诞生_零

欢迎来到创造世界游戏。在创世者赵无名面前的是一个刚刚被创造出来的世界,不过由于没有导入规则,一切都是静止的。

这片世界的上方悬浮着,请输入世界基本规则!

“就选麦克斯韦方程吧”赵无名说道。

这片世界的基本规则诞生了,伟大的麦克斯韦方程!从此,这片世界开始运转起来了,这片世界的电子运动形成变换的电流,变换的电流又形成了磁场,这些众多的电磁场就成了这片世界的搬运工,承载着这片世界的所有信息。

“总让这些电子乱跑可不行,玩游戏可是要钱的,得让他们给我做事才行”,正说着,赵无名给这片世界输入了布尔逻辑,并放入了晶体管来承载布尔规则;随后将这片世界从中间切割开来,上者为天,下者为地,再将大量的铜贯穿到地面作为电磁场的承载,将混乱的电磁场的一部分约束起来,保证其中的信息不会紊乱。

晶体管是一种可以阻挡电子运动的大门,他一般分为双极性三极管、场效应三极管,一般有P和N两种型号,有三个端口,靠中间的端口控制另外两个端口的关断。

从此以后,这片世界的大部分电子就被通过晶体管控制起来了,为了方便管理,将电子运动的反方向定义为电流运动的正方向,再定义电流运动方向上电势下降,通过电势差来控制晶体管的关断。

再将不同的晶体管以不同的方式组合,就形成了最基本的门电路——与或非门电路,完美的诠释了布尔逻辑。再将与或非门电路相互组合,便形成了与非、或非、与或非、异或、异或非门等。使用这些门电路便可以实现逻辑运算。

“使用门电路还是太麻烦了,连线都可以绕这块大陆十圈了,还是再对门电路做一层抽象吧。”无名说道,随后将不同功能的门电路组合成了译码器、编码器、数据选择器、加法器、触发器,再引入电容,制作时钟源;至此,就有了各种功能的逻辑电路,将不同功能的逻辑电路拼接,就可以制成不同位数的计算器。

ps:早期的计算机就是用各种门电路制成的,而且当时的封装技术很差,各种元件体积很大,所以当时的计算机效率低,体积大

巨像电脑
巨像电脑

巨像电脑

这是一个介绍手工制作CPU的视频:https://www.bilibili.com/video/av26382148/ ,原文在https://eater.net/8bit/

手工制作CPU
手工制作CPU

“好吧,现在终于可以拥有自己的计算机了,不过每次都要手动开关这些晶体管来设置初值也太麻烦了,而且要记忆这么多的晶体管的功能太累了,我需要一个编译器。”

编译器的作用是将一种语言编译成机器码,机器码的作用就是指导计算机进行布尔运算,控制电路关断的。而且编译器的一个非常伟大之处在于,降低了编程的门槛,使得普通人也可以学编程,而且可以不怎么需要了解计算机原理。

ps:第一个编译器是由美国女性计算机科学家葛丽丝·霍普(Grace Murray Hopper)于1952年为A-0系统编写的,现代的编译器也可以追溯到A-0

“好了,就这样吧,用这个编译器编译的语言就叫做C语言吧”


想了解更多关于计算机原理的知识可以参考下面的链接