试着制造一台计算机吧

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问题:

  1. CPU是什么的缩写?

    中央处理器(Central Processing Unit)

  2. Hz是表示什么的单位?

    频率。通常用Hz来表示驱动CPU运转的时钟信号的频率,1秒发出1次时钟信号就是1Hz。

  3. Z80 CPU是多少比特的CPU

    CPU上数据总线的条数,或者CPU内部参与运算的寄存器的容量,都可以作为衡量CPU性能的比特数。Z80 CPU中无论是数据总线的条数还是寄存器的容量都是8比特,所以Z80 CPU是一款8比特的CPU。

计算机内部主要由被称作IC的元件组成,其中最重要的三种:CPU、内存以及I/O。

  • CPU是计算机的大脑,在器内部可对数据执行运算并控制内存和I/O
  • 内存用于存储指令和数据
  • I/O负责把键盘、鼠标、显示器等周边设备和主机连接在一起,实现数据的输入与输出

只要用电路把CPU、内存以及I/O上的引脚相互连接起来,为每块IC提供电源,再为CPU提供时钟信号,硬件上的计算机就组装起来了。

  • 时钟信号CLK:由内含晶振的、被称作时钟发生器的元件发出的滴答滴答的电信号。这种电信号就好像带有一个时钟,滴答滴答地每隔一段时间就变换一次电压的高低。时钟信号的频率可以衡量CPU的运转速度。
  • 地址总线An:16个地址总线引脚所能提供的地址共有216个,因此Z80 CPU可以指定65536个数据存取单元,进行信息的时输入输出
  • 数据总线Dn:一旦指定了存取数据的地址,就可以使用数据总线引脚进行数据的输入输出了。Z80 CPU的数据总线引脚共有8个,可以一次性输入输出8比特的数据,这就意味着如果想要输入输出大于8比特的数据,就要以8比特为单位切分这个数据。
  • 寄存器:寄存器是位于CPU和I/O中的数据存储器。Z80 PIO上共有4个寄存器。2个用于设定PIO本身的功能,2个用于存储与外部设备进行输入输出的数据。这4个寄存器分别叫做端口A控制、端口A数据、端口B控制和端口B数据。所谓端口就是I/O与外部设备之间输入输出数据的场所。Z80 PIO有2个端口,A和B,最多可以连接2个用于输入输出8比特数据的外部设备。(B/overline A)(C/overline D)引脚的作用分别是选择A或B端口、选择控制模式或数据模式。若表示IC引脚作用的代号有上划线,则表示通过赋予该引脚0可使之有效
  • 不使用的引脚:在电路图中可以用代号NC(No Connection)表示引脚什么都不连接。对于只用于输出的引脚,不需要使用时的处理方法是什么都不连接;对于只用于输入或输入输出两用的引脚,不需要使用时的处理方法则是把这个引脚上的电压固定成是+5V或0V。
  • (overline {MREQ})(即Memory Request,内存请求)引脚和(overline {IORQ})(即I/O Request,I/O请求)引脚:用来确定地址总线的地址是请求内存的还是PIO的寄存器。
  • (overline {RD})(即Read,表示输入)引脚和(overline {WR})(即Write,表示输出)引脚:分清CPU是要输入数据还是输出数据。
  • 控制引脚:具有控制IC的功能,比如
    • (overline {M1})(即Machine Cycle 1,机器周期1)用于同步
    • (overline {INT})(即Interrupt,中断)用于中断请求
    • (overline {RESET})引脚连接的电容用于在电路接通电源时自动重置CPU(设成0再还原成1)
    • (overline {BUSRQ})(即Bus Request,总线请求),总线是连接到CPU中数据引脚、地址引脚、控制引脚上的电路的统称。使用快动开关可以设置该引脚的值,若设为0,则CPU从电路中隔离,就可以不通过CPU,手动地向内存写入程序了。这种不经过CPU而直接从外部设备读写内存的行为叫作DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)
    • (overline {BUSAK})(即Bus Acknowledge,响应总线请求):CPU从电路中隔离后,该引脚的值就会变为0,此时才能进行DMA。
    • 未使用的(overline {WAIT})(overline {NMI})连接到+5V上,并加入电阻,是为了便于今后加入开关等元件。这种操作称为上拉(Pull-up)
    • 不连接(overline {HALT})(overline {ASTB})
  • 三态总线缓冲器:在这个IC的电路图符号中,有用三角形标志代表的缓冲器,表示使电信号从右向左直接通过。但是只有在(overline {G1})引脚和(overline {G2})引脚同时为0时,电信号才能通过;而当同时为1时,就会与电路隔离。
原文地址:https://www.cnblogs.com/fr-ruiyang/p/14479880.html