计算机中的0和1是用电的状态表示的。具体来说，断开为0，接通为1。自然而言，这也对应着二进制。曾经时代的二进制加法机是一个划时代的产物，能够进行两个8位二进制数的实时加法，尽管今天看来很LOW。
寄存器（临时性寄存）由多个触发器组成，寄存器是多输入多输出。触发器是单输入，单输出，锁存命令执行，输入才变成输出。
带寄存器的加法机：
命令：
● 预制：执行锁存操作
● 相加：输入和寄存器中的数据做加法
可以实现连续的加法
能做四则运算的机器
这是对上一节的功能改进，主要体现在电路上的改进，原有基础上增加了减、除的三种电路功能。
机器指令：
带括号的算式在的具有一个寄存器的四则电路中的计算过程：
● 输入拨动为207，按“预制”，锁存207
● 输入拨动为9，按“加”，207和9相加后锁存216
● 此时，需要计算(56-48)，但寄存器被占用，把216拿出来记下
● 输入拨动为56，按“预制”，锁存56
● 输入拨动为48，按“减”，56和48相减后锁存8
● 此时，需要计算(216/8)，但寄存器被占用，把8拿出来记下
● 输入拨动为216，按“预制”，锁存216
● 输入拨动为8，按“除”，216和8相除后锁存27
以上，是带有一个寄存器的机器，痛点是执行复杂计算时需要额外记录中间结果。
怎么解决痛点？ 答案是“增加寄存器”
下面，是带有两个寄存器的机器：
每一种运算的开关，增加一个下方的开关。随着寄存器个数和运算种类的增多，开关也会随之增多，长此以往，这不是长久之计，需要找到一种更好的办法。
将一排二进制数指定为指令，指令是给机器下达的执行命令。什么时候执行？按下“执行”开关。
使用带有两个寄存器的机器计算(207+9)/(56-48)的过程：
● 输入拨动为207，输入指令为00001，锁存207到R
● 输入拨动为9，输入指令为00101，207和9相加后锁存216到R
● 此时，需要计算(56-48)，但寄存器被占用，把216拿出来记下
● 输入拨动为56，输入指令为00010，锁存56到Z
● 输入拨动为48，输入指令为01010，56和48相减后锁存8到Z
● 此时，需要计算(216/8)，但寄存器被占用，把8拿出来记下
● 输入拨动为216，按“预制”，锁存216
● 输入拨动为8，按“除”，216和8相除后锁存27
● 输入指令为10000，R中的216和Z中的8相除，锁存到R
内存：
具有记忆能力的器件——内存。非常重要的器件。
随着机器功能增加，指令会更加复杂。能否将指令（代表指令的二进制数）存在一个地方，逐步执行呢？内存！
内存由大量的内存单元组成，主流计算机中，一个计算单元是8个比特。
如何区分内存单元呢？答：每个内存单元都有一个编号，第一个内存单元的编号是0，第二个内存单元的编号是1，第三个内存单元的编号是2，依此类推。内存单元的编号也叫地址。如何知道要访问那个内存单元呢？答：内存使用一排电线，称为地址线，来指定内存单元的编号。当想访问某个单元，地址线就输入编号，可以选中某个单元。
地址线的数量决定了可以访问多少个单元，如下（两根地址线只能访问四个单元）：
8根地址线呢？
8位二进制数的组合一共有256个，所以可以访问256个（内存）单元。这种二进制组合就是内存地址，在左侧用16进制表示。如果是N根地址线，可以访问多少内存单元呢？答：“2N”。
内存是用来保存或读出数据用的，为此，还有另外的导线：数据线。通过数据线进行数据的读写操作，是双向的。 还需要一根读/写控制线指明是读取内存单元还是写入内存单元。
写入：首先，地址线上有一个地址指向内存单元，然后，在数据线上给出一个要读写的数字，最后，读/写控制线发出写命令，这时，内存会把数据写入到内存单元中。
读出：首先，在地址线上给出一个地址，表示从哪里读，然后，读/写控制线发出写命令，最后，通过数据线进行读出数据。
例子（向110写入8bit数据）：
自动计算：
建造一台可以自动取指令并执行的运算机器
运算器可以自动从内存中“取址执行”
指令指针寄存器：保存指令的地址。
运算器开始工作时，运算器将指令指针寄存器的地址输送到地址线上，是要执行的第一条指令的地址。然后内存将该地址的内容放在数据线上，通过数据线进入运算器，运算器根据指令进行移码，执行指令，与此同时，指令指针寄存器自动修改（根据当前执行指令的地址和长度）为下一条地址的值， 因为指令都是按顺序存放的。然后再次重复这个过程。
具体的例子：
第一条指令占用两字节内存单元，改指令包含操作码和操作数，被操作的数字直接包含在指令中，这样的数叫立即数。
最后一条指令是停机，执行后，运算器就停止工作。这时可以从0C处看到结果。
处理器（Processor）：
处理器的历史和发展
运算器(功能有限)发展为处理器（Processor）
处理器的组成：
- 总线接口部件
- 发送地址信号
- 发送/接收数据信号
- 控制部件
- 复杂控制和协调整个处理的运行状态（什么时候取指令、输出地址、发送数据、接收数据）
- 指令执行部件
- 负责执行指令
1974，发明自动取指令并且执行指令的芯片，4004处理器。
紧接着，8008（8位处理器）和划时代的8086（16位处理器）。x86系列一直保持对8086的兼容性。
几位的处理器有几位的寄存器和几位的算术逻辑部件
后续Intel又生产了80286和80386，80386是划时代的产品。课程前部分基于8086讲解，后部分基于80386讲解。
后来，推出更多产品，根据领域不同细分更多的类型。i3-3220。引脚用来连接数据线、地址线、控制线。
处理器的工作是自动取指令并执行指令。可以执行哪些指令是设计和制造时候就已经决定了的。
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指令集：所有可以识别和可以执行的指令的集合
- 十几种，几十种
- 几百上千
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算数运算指令和逻辑运算指令
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数据传送指令
- 寄存器之间
- 处理器和内存之间
- 处理器和外围设备之间
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处理器状态控制指令
○ 用于控制处理器内部的工作模式和运行状态，如电源管理和程序的运行状态
汇编语言的诞生：
汇编语言使用文本符号代替机器指令
mov r, 207 把207移动到寄存器r
add r, 9 寄存器r的值和9相加，放在r中
mov z, 56 56移到寄存器z中
sub z, 48 寄存器z的值和48相减，结果放在z中
div r, z 寄存器r的值和寄存器z的值相除，结果放在r中
mov [12], r 寄存器r的值放在内存地址为12的内存单元
hlt 停机，暂停
处理器只能看懂机器指令
