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1.计算机早期历史
算盘 → 步进计算器（1694 第一个可以做加减乘除的机器）→ 差分机（1823 失败）分析机（设想）
2.电子计算机
机械继电器（bug的起源）→ 真空管（1904 电子管）→ 晶体管（1947 半导体）
3.布尔逻辑和逻辑门
二进制
布尔代数（not and or）的晶体管实现：非（接地）与（串联）或（并联）
XOR（异或）用上面的三种门组成
4.二进制
二进制的原理及表示范围
字节（8bit）（用颜色举例，8bit有256种，现在用的32bit有4,294,967,295种）；
由于内存的增加，内存地址现在应该有64位
浮点数的表示，ASCII码，Unicode
5.算术逻辑单元-ALU
ALU有2个单元：1个算术单元和一个逻辑单元
算术单元：
- 半加器：
sum：当前位的和
carry：进位
- 全加器：
由于有进位的存在，半加器输出了进位，下一位需要接收3个二进制位
除了加减，类似计算机里也有专门做乘法的算术单元，电路比较复杂
逻辑单元：
执行逻辑操作，例如and，or，not和一些简单的数值测试（如测试输出是否为0）
6.寄存器和内存
用基本逻辑门可以做出存一位信息的叫”AND-OR锁存器”
加亿点细节，用一根线来同时作用设置和复位，再加一根线用来做写入的开关
数个锁存器的组合叫寄存器，寄存器有多少位称为位宽，早期位宽为8，现在很多都是64
用1根线连接寄存器所有的允许输入线，用8条数据线发送数据，就可以给一个寄存器存入数据
有n个单元时，需要非常多(2n+1根)的线，可以改进成为矩阵
对于256位的存储，只需要1条数据线，1条允许写入线，1条允许读取线，和16行16列的线，共35条即可
用8位可以表示这里的地址，12行8列的地址就是11001000，然后用两个多路复用器将8位的地址装换为行和列
将8个内存连接起来，同一个地址可以存一个8位数字（1个字节），这里总共能存256个字节（byte）
现在的64位计算机有64位的内存，但不论几位机，一个地址都是对应1Byte
内存的一个重要特征是：可以随时访问任何位置，因此叫”随机存取存储器（RAM）“
7.中央处理器（CPU）
先构建一个16个地址的内存和4个寄存器
在内存里存储的数据前4位为操作码，后4位为地址或者寄存器
我们还需要两个寄存器来完成CPU，一个叫指令地址寄存器，一个叫指令寄存器
取指令阶段：从地址寄存器存放的地址中取出指令
解码阶段：由控制单元（也是一堆逻辑门）进行解码
执行阶段：操作码0010：存放到寄存器a；地址码1110的值：00000011
指令完成后，关闭所有电路，去拿下一条指令，指令地址寄存器+1，执行阶段结束
接下来再经过一个执行阶段，把一个值送进寄存器B，指令地址+1
接下来到了地址2，指令码是1000，把寄存器B的值加进A里，需要整合ALU来执行
运算完之后output输出到control unit的临时存储寄存器，关闭ALU，把值写入寄存器A，A变为了00010001，指令地址再+1。
最后一个指令将寄存器A中的内存写入内存中
cpu工作的节奏由“时钟”来负责管理，CPU”取指令→解码→执行“的速度叫”时钟速度“，单位是赫兹
cpu可以超频也可以降频
