Comment binaires de traduire le matériel?

Je pense que c'est effectivement un plaisir question. Je dirais "voici comment construire un ordinateur en quelques étapes faciles".

• Commencer avec quelques simples circuits logiques, tels que ET, OU, NON, et un flip-flop. Un flip-flop est une paire de transistors de sorte que si l'un est, l'autre est ÉTEINT, ou vice-versa. De cette façon, il peut se "souvenir" d'un bit d'information, de sorte que vous pouvez le penser comme un stockage d'un seul chiffre binaire. Quelques lignes d'entrée peut le mettre dans l'un ou l'autre etat, et donc "écrire" à elle.

• Vous pouvez stocker un plus grand nombre en ayant un tas de flip-flops, et de l'appeler un "registre". Par exemple, si vous avez quatre flip-flops dans un registre, il y a 16 combinaisons possibles, de sorte que vous pouvez pensez que la tenue d'un nombre de 0 à 15.

• D'avancer un peu, vous pouvez acheter une "puce de mémoire". Ce qui est un bon nombre de registres, comme, disons, 16 d'entre eux. Il a 4 fils (les "adresse" fils), et il a 4 fils (les "données" fils). Ainsi, un nombre de 0 à 15 peut venir comme une adresse, et qui permet de sélectionner l'un des 16 registres, dont la valeur est présentée sur les données de sortie des fils (donc la "lecture" d'elle). Un autre quelques fils peut entraîner des données les données des fils à cause des numéros à mettre en ("écrite") le registre.

• Maintenant, supposons que vous avez un externe 4 bits de registre (appelons-R), et un peu de circuit, de sorte qu'il

  1. présente la valeur de R à l'adresse de la mémoire
  2. lit les 4 bits de la valeur à ce registre et le déplace dans la R
  3. et se répète encore et

Selon les chiffres qui ont été pré-chargé dans la mémoire, vous pouvez voir que cette chose n'cycle à travers une série d'adresses numériques, parce que le nombre à chaque adresse détermine ce qui l'adresse suivante sera.

Maintenant, vous pouvez agrémenter cette chose dans beaucoup de façons. Vous pouvez étendre la mémoire à avoir de 5 bits d'adresse (32 registres). Alors si l'une des lignes d'adresse est connecté au monde extérieur, il va faire des choses différentes en fonction sur le monde extérieur. C'est un "finite-state-machine".

Vous pouvez remplacer le registre R avec un simple compteur, et de l'appeler un "compteur de programme". Vous pouvez prendre les données provenant de la mémoire et de l'appeler une "instruction", et d'utiliser certaines de ses bits à lire les autres adresses de la mémoire et de la charge d'un ensemble de l'arithmétique des registres. Vous pouvez utiliser certaines de contrôler si le registre R simplement incréments, ou peut-être obtient une nouvelle adresse qui y est stockée. Cela s'appelle un "saut".

Bien sûr, c'est très simple ordinateur, mais c'est à peu près la façon dont ils ont commencé.

C'est un grand, très sujet compliqué. Le meilleur des manuels que j'ai vu sur le sujet est Patterson/Hennesy "l'Organisation de l'Ordinateur et du Design", qui a de nombreuses éditions.

Autres que vous suggère de le lire, je n'ose pas essayer de caser une durée d'un semestre de la classe dans un 500 caractères réponse de la boîte.

Je ne vois pas ce qu'énorme et compliquée, la plus proche du matériel le plus simple c'est.

Écrire un désassembleur, c'est la façon dont le matériel est-il. La plupart des processeurs inclure les opcodes ou du jeu d'instructions dans le même manuel que le langage assembleur.

Regarder l'opcode pour dire un complément d'instruction à l'aide de registres, quelques-uns des bits de déterminer la source de registre, quelques bits de registre de destination quelques bits de dire que c'est un complément d'instruction. Disons que ce jeu d'instructions vous êtes à la recherche à n'utilise que deux registres, un registre basé sur ajouter. Il y a une logique, une vipère, que pouvez ajouter deux éléments la taille des registres et la sortie d'un résultat et un bit de retenue. Les registres sont stockées sur une puce de mémoire bits parfois appelé flip flops. Ainsi, lors d'un ajout est décodé à l'entrée des registres sont à égalité pour le complément logique à l'aide de commutateurs électroniques. Ces jours-ce qui se passe au début du cycle d'horloge, à la fin du cycle d'horloge, l'additionneur a un résultat et la sortie est acheminée vers les bits du registre de destination et la réponse est capturé. Normalement un complément permettra de modifier les indicateurs de l'indicateur inscrire. Lorsque le résultat est trop grand pour être stockées dans le registre (pensez à ce qui se passe lorsque vous ajoutez le nombre de décimales, 9 et 1, vous obtenez un 0 de transporter de la 1 à droite?). Il y a une logique qui ressemble à la sortie de l'additionneur et compare les bits ayant la valeur zéro qui définit ou supprime le z drapeau le drapeau de vous inscrire. Un autre drapeau bit est le bit de signe ou de n bits pour le négatif, c'est le bit le plus significatif de la réponse. Cela est fait en parallèle.

Puis dire à votre prochaine instruction est de sauter si zéro (sauter en cas d'égalité), la logique semble à la z drapeau. Si définie, alors la prochaine instruction extraite est basé sur les bits de l'instruction qui sont ajoutés au compteur de programme, par le biais de la même ou d'une autre additionneur. Ou peut-être les bits de l'instruction pointer vers une adresse en mémoire qui tiennent à la nouvelle valeur du compteur de programme. Ou peut-être la condition est fausse, alors le compteur de programme est toujours exécutée par le biais d'un additionneur mais ce qui est ajouté à la taille de l'instruction afin qu'il récupère la prochaine instruction.

Le tronçon à partir d'un désassembleur pour un simulateur n'est pas long. Vous faites des variables pour chacun des registres, de décoder les instructions, exécuter les instructions, continuer. La mémoire est une matrice de vous lire ou écrire. Le désassembleur est votre décoder étape. Le simulateur effectue les mêmes étapes que pour le matériel, le matériel est-il en parallèle en utilisant différentes astuces de programmation et des langages de programmation différents.

Selon comment la mise en œuvre de votre désassembleur pourrait commencer au début du programme et à démonter à la fin, votre simulateur serait de commencer au début, mais de suivre l'exécution du code qui n'est pas nécessairement début à la fin.

Vieille console de jeu simulateurs comme MAME avez processeur simulateurs que vous pouvez regarder. Malheureusement, esp avec MAME, le code est conçu pour la vitesse d'exécution pas la lisibilité et la plupart sont complètement illisibles. Il y a quelques lisible simulateurs de là-bas si vous regardez bien.

Un ami m'a signalé à ce livre http://www1.idc.ac.il/tecs/ que je voudrais lire, mais n'avez pas encore. Peut-être que c'est juste le livre que vous cherchez.

Assurer que le matériel a évolué à partir de trivial de l'état des machines qui prennent de nombreuses montres de fetch, decode, et de l'exécuter en série. Ma conjecture est que si vous avez juste entendu le classique fetch, decode, et d'exécuter, c'est assez pour cette question. Ensuite, vous pouvez avoir d'autres questions plus spécifiques, ou peut-être que j'ai mal compris la question et vous avez vraiment envie de comprendre le bus mémoire et de ne pas le décodeur.

Quand on regarde Binaire ou un langage de programmation, nous sommes à la recherche à des symboles et des mots que les humains peuvent comprendre ce qui décrivent essentiellement de l'activité électrique d'un système électronique. En fin de compte, la vitesse de l'énergie, de la quantité d'énergie, perte d'énergie, la création de la chaleur et de la lumière, et le CHANGEMENT que la substance dont l'énergie circule à travers subit en raison de la tension que bien que la façon que les effets de l'activité de l'énergie qui circule est entendu par un homme et manipulées ou mises à profit de l'électronique. Un facteur dans la compréhension de l'ensemble du système qui est un ordinateur ou un autre appareil, c'est de savoir ce que l'électricité qui coule à l'intérieur de la il est en train de faire. Pour savoir ce que nous avons décrit l'une de l'électricité de comportements en utilisant les chiffres 1 et 0. Vous devez savoir ce qu'est un élément physique est en train de faire et d'être en mesure de donner une description de celle-ci afin de garder une trace de ce qui se passe lorsque vous modifiez les facteurs que vous pensez contribuer à la maîtrise de l'élément/Substance/Particule Subatomique, les numéros de vous aider à rationaliser ce qui se passe avec les particules que vous êtes incapable de voir.

De manière Binaire est une représentation visuelle qui utilise des nombres pour décrire l'activité de l'électricité dans la pièce de matériel. Leur est un courant de charge ou de leur absence de flux de charge. La charge est converti à D/C de l'alimentation et de l'activité des particules chargées est stabilisée par de l'horloge, la vitesse de l'énergie circulant à travers le circuit, la résistance (qui se traduit par une perte d'énergie et la création de la chaleur, et la quantité de temps avant une pièce d'un circuit est désactivé, tout vient ensemble, ce qui nous permet de comprendre et d'utiliser notre compréhension de ces phénomènes à venir avec une unité de mesure de normaliser la quantité d'énergie qui s'écoule par unité de temps. Ce qui contribue à nous car nous essayons de profiter de l'énergie. Le reste des composants informatiques sont vraiment comme un système avancé de Transistors, condensateurs et résistances pour manipuler la charge que les flux par le biais de ces composants, les composants piège de la charge temporairement ou de le ralentir jusqu'à ce que le composant a atteint un certain niveau d'énergie, et puis un arc électrique se produit provoquant l'énergie stockée pour alimenter un autre composant ou du système avec une (très contrôlée) quantité d'énergie. chaque chiffre binaire est une représentation d'un bit, un bit est une explication du comportement électrique dans un certain composant électrique(connu à partir d'ici avant que le signal), un octet est de 8 pièces de signal électrique. Il est généralement convenu que vous avez besoin d'au moins 8 bits de signal électrique de commande de l'ordinateur pour faire ordonnée et l'utilisation pratique de l'électricité qui coule en elle.

En d'autres termes, l'électricité est réduit et l'énergie stabilisée dans son comportement et ensuite divisés et dirigés par le biais d'une série de composants qui ont besoin d'électricité pour fonctionner et puis la nouvelle composants sous tension faire une chose que l'homme désire pour elle de le faire.

Essentiellement, et très largement, les instructions à la fin dans la mémoire, et le compteur de programme (PC) registre contient l'adresse de la première instruction.

Le processeur prend en charge les instructions de charge peut déplacer des données vers/à partir de la mémoire de registres. Le processeur de déplacer des données dans le registre d'instructions, et que l'instruction est exécutée lors de la prochaine tic d'horloge.

Je ne suis pas qualifié pour expliquer le génie électrique derrière tout ça, mais vous pourriez sans le regarder.

Bien sûr, tout cela assez simplifiée, comme il ya une énorme quantité de parallélisme se passe dans les processeurs modernes, et je ne prétends même pas à grok que, de toute façon significative.

Dans une façon très simplifiée de l'ordinateur peut être représenté comme une boucle infinie (mis en œuvre dans le matériel) et les capacités à faire des opérations arithmétiques simples (également mis en œuvre dans le matériel). Dans la boucle, il effectue les opérations suivantes:

• lire la mémoire au PC (le PC est le compteur de la boucle qui est incrémenté)
• décoder la commande et les opérandes
• exécuter la commande
• écrire les résultats à la mémoire

Et c'est tout. Il y a aussi des commandes de contrôle qui permet de changer le PC, et qui sont utilisés pour le "si ... alors ... sinon" instruction.

SW n'est pas seulement le SW de la langue qu'elle est écrite, comme le disent les écrits sur un morceau de papier. SW prend la forme physique ainsi. À un certain point le logiciel au niveau conceptuel croise dans le logiciel, au niveau physique, et qui se produit lorsqu'un programmeur commence à taper un code sur un clavier quelle que soit la SW langue qu'il/elle travaille. À partir du moment où une touche est tapée, c'est électrons tout le chemin vers le bas...c'est le point où l'interface se produit, en ce que à partir du moment où un clavier est appuyé sur l'ensemble de l'entreprise devient la manipulation des électrons -- comme complexe, sophistiqué et ingénieux, un effort que cela peut être. Penser en termes binaires de 0 et de 1 est juste une métaphore pour high & low voltage, déjà une manifestation physique au-delà de la frappe. Lorsque vous tapez la lettre I à la première lettre de SI...ALORS dans un clavier, les tensions correspondant à 01001001 sont placés dans les 8 premières fentes de la base de registre, grâce à des impulsions électriques invité par votre physiquement appuyant sur la touche I. À partir d'ici, c'est de l'électronique.