计算机硬件到底是怎么实现具体功能的？

Question

最近在学习单片机，已经学过c语言，计算机基础，电路与电子；正在学微机原理，但至今还是不太明白计算机在实现某种计算功能时，其内部硬件是怎么运行的。是什么机制统筹着整个系统有序进行？逻辑如何实现我都懂，但我需要明白物理现实上怎么实现。比如cpu如何寻址读取内存数据？内存数据在物理上是如何存贮的？现在的教材大多偏重于逻辑，但我就是很想建立直观的感受。最好用一个小的例子说明一个计算机系统或者简单点一个单片机如何从数据输入到逻辑实现，我想跟着电子的走向熟悉它的整个流程。愿高手不吝赐教。

Answer 1

计算机专业路过。。。
这个用到 数字电子技术基础，
具体如下，你看完就知道了
第1章　理论基础

1.1　数字电路概述

1.1.1　数字信号与数字电路

1.1.2　数字电路的特点

1.2　数制和码制

1.2.1　数制

1.2.2　数制转换

1.2.3　码制

1.3　逻辑函数及其表示方法

1.3.1　逻辑代数

1.3.2　3种基本逻辑运算

1.3.3　常用的复合逻辑运算

1.3.4　逻辑函数的表示方法及相互转换

1.4　逻辑代数的基本定律和规则

1.4.1　逻辑代数的基本定律

1.4.2　逻辑代数的基本规则

1.5　逻辑函数的公式化简法

1.5.1　逻辑函数的不同表达方式

1.5.2　逻辑函数的公式化简法

1.6　逻辑函数的卡诺图化简法

1.6.1　逻辑函数的最小项及其表达式

1.6.2　逻辑函数的卡诺图表示法

1.6.3　用卡诺图化简逻辑函数

1.7　具有无关项的逻辑函数及其化简

1.7.1　逻辑函数中的约束项

1.7.2　利用无关项化简逻辑函数

本章小结

自我检测题

习题

第2章　逻辑门电路

2.1　二极管和三极管的开关特性

2.1.1　二极管的开关特性

2.1.2　三极管的开关特性

2.2　基本逻辑门电路

2.2.1　3种基本门电路

2.2.2　DTL与非门

2.3　TTL逻辑门电路

2.3.1　TTL与非门的工作原理

2.3.2　TTL与非门的外特性及有关参数

2.4　其他类型的TTL门电路

2.4.1　集电极开路与非门(OC门)

2.4.2　三态门(TS门)

2.4.3　TTL与或非门和异或门

2.5　CMOS反相器门电路

2.5.1　MOS管的开关特性

2.5.2　CMOS反相器

2.6　其他CMOS门电路

2.6.1　CMOS与非门

2.6.2　CMOS或非门

2.6.3　CMOS传输门(TG门)

2.7　正负逻辑问题

2.8　门电路在实际应用中应注意的问题

2.8.1　多余输入端的处理

2.8.2　TTL和CMOS电路外接负载问题

2.8.3　TTL与CMOS电路的接口技术

技能训练　集成门电路逻辑功能的测试

实用资料速查：集成门电路相关资料

本章小结

自我检测题

习题

第3章　组合逻辑电路

3.1　组合逻辑电路的分析方法和设计方法

3.1.1　组合逻辑电路的基本概念

3.1.2　组合逻辑电路的分析方法

3.1.3　组合逻辑电路的设计方法

3.2　编码器

3.2.1　编码器的原理和分类

3.2.2　集成编码器

3.3　译码器和数据分配器

3.3.1　译码器的原理及分类

3.3.2　集成译码器

3.3.3　数据分配器

3.4　数据选择器

3.4.1　数据选择器的原理

3.4.2　集成数据选择器

3.5　数值比较器

3.5.1　数值比较器的原理

3.5.2　集成数值比较器

3.6　算术运算电路

3.6.1　半加器和全加器

3.6.2　集成算术运算电路

3.7　组合逻辑电路中的竞争与冒险

3.7.1　产生竞争冒险的原因

3.7.2　冒险的消除方法

技能训练1　组合逻辑电路的设计与测试

技能训练2　译码器的使用

技能训练3　编码器、显示译码器及数字显示电路

技能训练4　数据选择器

实用资料速查：常用组合逻辑电路功能部件相关资料

本章小结

自我检测题

习题

第4章　触发器

4.1　触发器的电路结构及工作原理

4.1.1　基本RS触发器

4.1.2　同步RS触发器

4.1.3　主从触发器和边沿触发器

4.2　触发器的功能分类及相互转换

4.2.1　触发器的功能分类

4.2.2　不同类型时钟触发器的相互转换

4.2.3　集成触发器及主要参数

技能训练　触发器

本章小结

自我检测题

习题

第5章　时序逻辑电路

5.1　时序逻辑电路的基本概念

5.2　时序逻辑电路的分析方法和设计方法

5.2.1　同步时序逻辑电路的分析

5.2.2　异步时序逻辑电路的分析

5.2.3　同步时序逻辑电路的设计方法

5.3　寄存器和锁存器

5.3.1　数码寄存器

5.3.2　移位寄存器

5.3.3　锁存器

5.3.4　寄存器集成电路介绍

5.4　计数器

5.4.1　二进制计数器

5.4.2　十进制计数器

5.4.3　集成计数器介绍

5.5　节拍脉冲发生器

技能训练　集成计数器及应用

实用资料速查：常用时序逻辑电路功能部件相关资料

本章小结

自我检测题

习题

第6章　脉冲波形的产生与变换

6.1　555定时器

6.2　多谐振荡器

6.2.1　由555定时器组成的多谐振荡器

6.2.2　石英晶体多谐振荡器

6.2.3　多谐振荡器的应用

6.3　单稳态触发器

6.3.1　由555定时器组成的单稳态触发器

6.3.2　集成单稳态触发器

6.3.3　单稳态触发器的应用

6.4　施密特触发器

6.4.1　由门电路组成的施密特触发器

6.4.2　由555定时器构成的施密特触发器

6.4.3　集成施密特触发器

6.4.4　施密特触发器的应用

技能训练　555时基电路

读图练习　ASCII键盘编码电路

综合训练　数字钟的设计与实现

本章小结

自我检测题

习题

第7章　数模和模数转换器

7.1　D/A转换器

7.1.1　二进制权电阻网络D/A转换器

7.1.2　R-2RT型网络D/A转换器

7.1.3　D/A转换器的主要技术参数

7.1.4　集成D/A转换器

7.2　A/D转换器

7.2.1　概述

7.2.2　常用的A/D转换器类型

7.2.3　集成A/D转换器及其应用

技能训练1　模数转换器ADC0809

技能训练2　数模转换器DAC0832

读图练习3位半数字电压表

本章小结

自我检测题

习题

第8章　半导体存储器及可编程逻辑器件

8.1　随机存取存储器(RAM)

8.1.1　RAM的结构和工作原理

8.1.2　RAM的存储元

8.1.3　RAM的扩展

8.2　只读存储器(ROM)

8.2.1　ROM的结构和工作原理

8.2.2　ROM的扩展

8.3　可编程逻辑器件(PLD)

8.3.1　概述

8.3.2　PAL和GAL

*8.3.3　CPLD/FPGA简介

本章小结

自我检测题

习题

*第9章　数字电路EDA简介

9.1　HDL入门

9.1.1　组合逻辑电路设计举例

9.1.2　时序逻辑电路设计举例

9.2　EDA工具软件MAX+plusⅡ使用入门

9.2.1　原理图输入设计方法
9.2.2　文本编辑——VHDL设计

追问

你没看清我的提问？我已经学过这些东西，对于每个“零件”的元件和逻辑实现我都清楚，我需要知道的是更加高层面的东西，比如，如何把这些东西组合起来，怎么实现控制？