Hogyan működik a számítógép
Hogyan működik a számítógép: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül.
Bináris számok és egy utasításokat végrehajtó kis processzor
Kísérletek
Kettes számrendszer
A számítógép a számokat bitekként, 0-kként és 1-esekként tárolja. Minden bitnek helyiértéke van — kettő hatványa: 128, 64, … 2, 1 —, a szám pedig a bekapcsolt bitek helyiértékeinek összege. A tizenhatos számrendszer minden 4 bitet egy 0–F jeggyel ír le, a nyolcas minden 3 bitet. Kettes komplemensben a legfelső bit értéke −128, ezért a 11111111 jelentése −1.
Próbáld ki: Kapcsold be mind a 8 bitet (255), válts kettes komplemensre, és nézd, ahogy a 255-ből −1 lesz.
Bináris összeadás
Az összeadás oszloponként, jobbról balra halad, mint papíron, csak itt 1 + 1 = 10: leírjuk a 0-t, és 1 átvitel megy a következő oszlopba. Ha az átvitel kiesik a 8. bitből, az eredmény nem fér el 8 biten — ez a túlcsordulás. A számítógép az a − b kivonást a + (b invertálva) + 1 formában végzi, vagyis a kettes komplemenst adja hozzá.
Próbáld ki: Állítsd be a 200 + 100-at, és lépkedj végig: bal oldalt kiesik egy átvitel, az eredmény csak 44. Utána próbáld ki az 5 − 12 kivonást.
Egy apró processzor
A program és az adatok ugyanabban a RAM-ban vannak. A processzor három lépést ismétel: fetch — a PC utasításszámlálóban lévő címről a bájtot az IR utasításregiszterbe másolja, és növeli a PC-t; decode — a vezérlőegység felismeri az utasítást; execute — végrehajtja, pl. A ← A + B. Egy bájt felső 4 bitje a műveleti kód, az alsó 4 egy cím vagy szám. A JZ csak akkor ugrik, ha a Z jelző = 1 (az utolsó eredmény nulla volt).
Próbáld ki: Futtasd a „Szorzás” programot, majd írd át a 14-es cellát 4-ről 5-re, és ellenőrizd, hogy a kimenet 15-tel ér véget.
Gyakori kérdések
Mi az a(z) Hogyan működik a számítógép?
Hogyan működik a számítógép: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül. Bináris számok és egy utasításokat végrehajtó kis processzor
Ingyenes a(z) Hogyan működik a számítógép?
Igen. A(z) Hogyan működik a számítógép teljesen ingyenes. Böngészőben fut számítógépen, tableten és telefonon, és nem kell hozzá fiók.
Mit fedezhetek fel ebben: Hogyan működik a számítógép?
Kettes számrendszer, Bináris összeadás, Egy apró processzor.
Mit mutat a(z) „Kettes számrendszer” kísérlet?
A számítógép a számokat bitekként, 0-kként és 1-esekként tárolja. Minden bitnek helyiértéke van — kettő hatványa: 128, 64, … 2, 1 —, a szám pedig a bekapcsolt bitek helyiértékeinek összege. A tizenhatos számrendszer minden 4 bitet egy 0–F jeggyel ír le, a nyolcas minden 3 bitet. Kettes komplemensben a legfelső bit értéke −128, ezért a 11111111 jelentése −1.
Mit mutat a(z) „Bináris összeadás” kísérlet?
Az összeadás oszloponként, jobbról balra halad, mint papíron, csak itt 1 + 1 = 10: leírjuk a 0-t, és 1 átvitel megy a következő oszlopba. Ha az átvitel kiesik a 8. bitből, az eredmény nem fér el 8 biten — ez a túlcsordulás. A számítógép az a − b kivonást a + (b invertálva) + 1 formában végzi, vagyis a kettes komplemenst adja hozzá.
Dolgozatra készülsz?
Töltsd fel a jegyzeteidet, és a StudyFi szókártyákat, teszteket és podcastokat készít belőlük.