如何利用电子管制造计算机?这是一个很复杂的事情,方浩带领众人奋战一个地球年,进展也不是很大。
也是冰雪女妖倒霉,刚进入研究院就遇到了计算机这种世纪性难题,这个研究可以跨越时代,足以改变世界,历史由它诞生了无数的科学巨匠。
想要研究什么是计算机,首要就要明白什么是计算机,名字就可以看出来,计算机就是进行数学计算的机器。
计算机由输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器等五部分组成。
这就是有名的冯·诺依曼结构,这个结构的提出没那么简单。
当时还有一种电脑结构,叫做哈弗结构,除了哈弗结构,还有千奇百怪的结构,而且每一个结构的提出者谁也不服谁,这是个群雄崛起的时代。
当然,除了冯·诺依曼结构和哈弗结构之外,其它的结构设计都失败了,然后随着时间的证明,冯·诺依曼结构又打败了哈弗结构。
实际,哈弗结构比冯·诺依曼结构运算更快,效率更高,但是冯·诺依曼结构还是打败了哈弗结构设计。
典型的冯·诺依曼结构就是地球现代社会的笔记本电脑,笔记本电脑速度和性能越来越快,成本越来越低,设计非常成功。
典型的哈弗结构就是DSP处理器,效率高,速度快,很多高端设备都是用DSP处理器。
冯·诺依曼结构和哈弗结构最大的区别就是对数据的处理方式不同,冯·诺依曼结构的数据和程序放在同一个存储器中,使用时检索调用就可以。
而哈弗结构的数据和程序分开存放,使用时还要硬件区分哪些是数据,哪些是程序,需要管理两种内存,开发、维护、升级、移植难度会更大。
其实很多时候,两种结构都是一起使用,选择性使用,不过这个问题就复杂了,需要专门评估。
这次方浩计划建造冯·诺依曼结构计算机,至于哈弗结构计算机和其它结构计算机也会陆续出马,这将是科学研究的第一手宝贵资料。
要想完成这个庞大的计划,起码需要十万人的研究团队,方浩已经开始把奸诈的目光放进了巫族族地。
这一次计算机研究完成之后,方浩就会到处去抢人了。
运算器是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要由算术逻辑部件、寄存器组和状态寄存器组成。
控制器是计算机的控制中心,它决定了计算机运行过程的自动化,它不仅要保证程序的正确执行,而且要能够处理异常事件,包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。
指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作。
时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号,失时序控制听从最基本的时序信号时钟信号的控制,时钟是整个机器的时间基准,加快时钟频率会让计算机运算速度加快。
总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路,就cpu而言,一般分为内部总线和cpu对外联系的外部总线。
中断控制逻辑是指计算机由于异常事件,或者一些随机发生需要马处理的事件,引起cpu暂时停止现在程序的执行,转向另一服务程序去处理这一事件,处理完毕再返回原程序的过程。
光一个时钟就让部门操碎了心,为了得到可靠稳定的时钟,部门做了大量实验,每天就是利用不同的材料制作振荡器,想要利用石英晶体制作振荡器还需要很长的路要走,而且晶体振荡器的频率太高,目前没能力控制。
除了时钟之外还有各个功能部件的设计,也是遇到了重重困难,部门每天的工作就是做实验,而且实验没有尽头。
计算机研究实验室,方浩正在整理浩如烟海的实验资料,归纳昨天的实验数据,这时冰雪女妖来了,她的脸是浓浓的喜悦。
“浩哥,这是我制造的振荡器,能够产生50k赫兹的正弦波电压,你看看我的设计可对?”冰雪女妖来到方浩的身边,轻声问道。
“咦,小雪,我记得你没来几个月吧,你怎么实现的?”方浩诧异地问道,有点惊讶这个妖女的能力。
方浩为了锻炼众人的能力,没有没有直接套用现代社会的成果,只是引导众人慢慢去发现,要知道,在发现的过程中会遇到很多无法解释的难题,而这些难题就是促进科技发展的良药。
“我是利用电容和电阻进行实验,而且还在实验过程中发现了频率和阻抗的关系,我实验了一番,然后总结了频率的公式,然后制作了这个振荡器。”冰雪女妖淡淡地笑道。
方浩点点头,惊讶地看着这个振荡器,这是利用rc选频网络构成的振荡电路,它适用于低频振荡,方浩看着这个电路,它由由放大电路、选频网络、正反馈网络,稳幅环节四部分构成,完全符合现代振荡器原理,远远超过了方浩的预料。
“非常好,想不到你居然如此厉害,仅仅几个月就学会了如何进行科学研究,有了它,我们就可以得到稳定的时钟频率,就可以让机器稳定的运行。”方浩赞叹道。
他是服气了,这个女妖聪明得让人嫉妒,把方浩透露出来的知识和部落众人发现的知识几个月时间就学会了,而且极快地学会了如何进行科学研究,人比人真的要气死。
他不知道的是冰雪女妖为了迅速学习,连时间加速阵法都用了,表面她仅仅几个月就学会了这么多知识,实际她足足学习了十年。
经过系统的学习,科学给了她很大的启发,冰雪女妖很多修炼的事情想通了,她的的修为暴涨。
“振荡器完成了,我们下一步做什么呢?”冰雪女妖颇为感兴趣地问道。
“振荡器仅仅是第一步,下一步两将会利用振荡器的电平变化控制电子管,你认为计算机的本质是什么呢?”方浩问道。
“我觉得计算机的本质就是开关,无数开关组成的整体。”冰雪女妖眼睛一转,说道。
方浩有点惊讶,这个女妖居然对计算机有如此深刻的理解,看起来她就是那种天才的天才,只要有了思路,就算是没有自己的提点,她也可以自行设计出计算机。
“你想的不错,计算机就是无数的开关,比如这个电子管构成的系统,它现在是混乱和无序的,我们的目的就是让它的运行变得有序,之前是我们人工对它进行控制,速度很慢,所以我现在给你一个任务,如何利用振荡器对电子管进行控制。”方浩点点头说道。
“也就是说,我们可以利用振荡信号进行高速的开关切换吗?原来振荡器是这个作用!”冰雪女妖惊讶地说道,他还有些奇怪方浩为什么一定要振荡器。
“对的,如今的振荡器仅仅几千赫兹,但是未来的振荡器将会达到几万亿次振荡频率,然后利用高速的振荡频率控制开关,可以产生超乎寻常的计算速度,如果发展到终极,甚至可以计算一个世界,从而计算出证道之路。”方浩说道。
现代计算机的发展过程表明,计算机首先会让世界进入互联网时代,然后进入虚拟时代,最后变成网络虚拟世界,如果更高级,可以在虚拟世界模拟外界的一切,甚至模拟整个世界。
“啊,证道?道是这么证的吗?难道不是提高法力,然后接触世界规则?”冰雪女妖更惊讶了,难怪她发现科学研究有助于提升道行。
“我们为什么要接触规则?接触规则这种事只有那些被天地钟爱的先天神灵才会做到,对于我们,天资并不突出,恐怕到死也触摸不了宇宙规则。所以我们可以研究计算机,一个人的智慧不行。那么我们就综合全宇宙的力量研究它,让它模拟整个世界,最终完全复制宇宙规则,如果我们洞悉了整个宇宙的规则,我们就可以复制天道,让这个世界每一个人轻松证道。”方浩说道,这也是他最近才有的想法,毕竟资质差太打击人了。
几百万年的修炼还是一个金仙级别的宙巫,要想证道太乙金仙级别,至少需要一亿年时间,想想就可怕。
如果这个世界没有任何变化,用不了一亿年,仅仅需要十几万年时间,他就会回到盘古大神的怀抱。
后来他想通了证道之路,几百年的无聊时间让他聚集了许多的奇思妙想,急于去实现。
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