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手机、智能电器、电脑、PLC、单片机等等 ， 有一个共同的特点 ， 就是他们都有构成计算机系统的核心部件 ， CPU ， 存储器和I/O接口 。 如下图所示 ， 以51单片机为例 ， 软件代码安装在程序存储器 ， CPU ， 存储器和I/O接口之间有三条高速通道 ， 分别是控制总线 ， 地址总线和数据总线 。
CPU通过控制总线发布命令 ， 通过地址总线选择程序存储器单元 ， 代码一条一条通过数据总线到达CPU译码器 ， 根据代码命令 ， 由CPU协调各方 ， 把数据从I/O接口输入输出 ， 实现设备控制 。
接下来我们从大到小 ， 层层深入 ， 以单片机为例 ， 看看计算机内部电路组成结构 。 8051一位I/O口结构如下图所示 。 可见其核心部件是一个D触发器构成的锁存器 。 8个这样的电路组成了P1接口 。
计算机处理的数据就是1、0组合 ， 实际上0、1就是低电平和高电平 ， 说白了就是电压信号 。 如下图所示 ， 计算机内部电路常用的D触发器 ， D触发器的CP端为低电平-高电平跳变 ， Q=D ， 电压%信号从D传送到Q 。
D触发器内部主要元件就是与非门电路 。 那么与非门电路内部什么样呢？如下图 ， 为TTL与非门内部电路 ， Y=/A.B ， Y等于A与B的反 。 例如 ， A=1 ， B=1 ， Y=0 ， 当A=0 ， B=1 ， Y=1 。 1是高电平 ， 0是低电平 。 当然 ， TTL门电路采用晶体管 ， 属于电流控制型器件 ， 功耗大 ， 现在一般使用CMOS器件 ， 电压控制型器件 ， 功耗大为降低 。
可以这么说 ， 千千万万的三极管、MOS晶体管、二极管、电阻电容基本元件构成了门电路、D触发器这样的基本功能器件 ， 千千万万的基本功能器件又组成了寄存器 ， 缓存器 ， 编译码器 ， 运算器 ， 控制器 ， 又以他们为基础构成CPU ， 存储器和I/0接口 ， 组成了计算机 。 而其内部流动的是难以计数的0和1 。
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