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PC的“心”为什么跳的这样快 (1)
小梅　2000-11-28 16:51:10

　　探索微处理器为何能够拥有如此巨大的计算能力

　　在20世纪计算机领域的所有重大发明当中，恐怕没有哪一项能够像微处理器那样对我们今天的工作和生活产生如此巨大的影响。自从1971年Intel公司的4004芯片问世以来，微处理器的发展不仅帮助人类在科学探索和医疗发现方面取得了令人瞩目的成就，而且极大地提高了生产和工作效率，加快了人们获取信息的速度。作为各种电子设备的核心部件，这些微小的硅片已经融入到人类生活的每一个角落，小到电子手表和移动电话，大到汽车和飞机，几乎随处可以看到微处理器的身影。当然，微处理器最常见的用途是在全球超过三亿台PC机中充当CPU（中央处理器）的角色。

　　CPU是计算机中承担数据传输和指令执行工作的核心部件。尽管人们现在可以轻易地操纵一台计算机来实现各种操作，不必关心它们在计算机中的实现过程，但实际上微处理器在完成这些操作时采用了非常复杂和高度精密的技术。如果我们能够对它进行一些深入的分析，对于我们了解计算机的工作过程将会大有裨益。

　　数学运算

　　听起来似乎有点奇怪，尽管计算机具有高超的计算能力，但是它却只能够识别两个数字：0和1，这种以2为进位单位的数学计算系统称为二进制系统。为了使计算机能够正确地执行指令，人们需要把实际的数据转换成计算机能够识别的二进制数据。对于计算机来说，1和0代表“是”或者“不是”、“正确”或者“错误”。在微处理器的电路中，能够通过晶体管的电子脉冲表示“是”或者1，被晶体管屏蔽掉的电子脉冲表示“不是”或者0。

　　微处理器收到的每一条指令均来自程序员编写的一系列命令，这些命令通常是由BASIC、COBOL或者C等高级语言编译而成。为了使微处理器能够识别这些命令，计算机必须首先把它们翻译成二进制数据，这项工作由微处理器中的译码器来完成。

　　在二进制系统中，每一个十进制数字和字母表中的每一个字母都对应一个由一串0和1组成的二进制数据。不同的系统采用不同的方式来构造标准字符集，这些标准字符集由二进制数据代表的字母和数字组成，比如扩充二-十进制交换码（EBCDIC）和美国信息交换标准码（ASCII）为每一个字母指定了一个二进制数据（比如字母M在ASCII中相当于77）。通过这种方式，字母和数字就可以转换成计算机能够识别的二进制数据。

　　例如，每当你同时按下Shift键和M键时，键盘将把信号传送到计算机的微处理器中，在那里，M被翻译成相当于77的二进制数据，即01001101，这样一来，代表M的电子脉冲就可以方便地传送到微处理器的其它部件当中。

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