💻 第二章 试着制造一台计算机吧
📄 一句话概括

电路图只讲三种语言:细线是 1 位信号、粗线加斜杠数字是多位总线、箭头指信号流向。

📝 本节和前面几节的关系

元件点齐了,这一节先花五分钟学会看图——后面八节全部跟着电路图走线。

一、三种线的画法

细线:一根线传 1 位信号,比如时钟 CLK、复位 RESET; 粗线加斜杠数字:一捆线当多位总线,斜杠旁写数字——/8 就是 8 位数据总线; 箭头:指信号流向。双向总线两头都画箭头,因为数据既出又进。

二、整体连接图在心里过一遍

把微型计算机的图缩成一句话:CPU 居中,内存和 I/O 左右挂总线,时钟在下方统一打拍。 三条走廊——数据总线、地址总线、控制总线——贯穿全图;每样元件都从走廊上开自己的门。

三、读图的顺序

教材教的方法:先看电源和地(Vcc、GND)——灯亮不亮全看它们;再看数据总线和地址总线——货走哪条路;最后看控制线——什么时候开门。 按这个顺序读任何电路图都不会迷路:先通电、再通路、后看指令。

四、动手 Demo:字符画一张微型计算机

用字符把整体连接图画出来,三种线的约定当场用上。

# 字符画:微型计算机的骨架
print("CPU <--数据总线(8)--> 内存")
print("CPU <--数据总线(8)--> I/O")
print("CPU <--地址总线(16)--> 内存 & I/O")
print("时钟发生器 --> CPU (CLK)")

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
电路图读法——三种线的画法约定
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看懂电路图只需认三种线:

  画法              含义           例子
  --------------------------------------------------------------
  一根细线          1 位信号线     时钟 CLK、复位 RESET
  粗线+斜杠数字     多位总线       数据总线 D0~D7 标 /8
  箭头方向          信号流向       输入箭头进 CPU、输出箭头出门

微型计算机的整体图,用字符画出来就是:

      +--------+   数据总线(8)   +--------+
      |  CPU   |<===============>|  内存  |
      |  Z80   |<===============>+--------+
      +---|----+   数据总线(8)   +--------+
          |    <===============>|  I/O   |
     CLK(时钟)  地址总线(16)     +---|----+
          |    ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^  |
      [时钟发生器]              [键盘/数码管]

三条总线像三条公共走廊,所有元件都从走廊上开口。

真实电路图里总线的粗线两侧还会标信号名(D0~D7、A0~A15),读图时先对信号名再数根数。 记住【先通电、再通路、后看指令】这个顺序,第三章追程序执行时还用得上。

30 秒实验

  1. 找本章任何一张电路图,先圈出 Vcc 和 GND,再找粗线——按教材顺序练一遍读图。
  2. 把上面字符画抄在纸上,凭记忆补画控制总线——画得出就是真懂了。

常见误区

  1. 把粗线当成一根强信号线——粗线是一捆线,粗细只表示【多位】。
  2. 忽略箭头方向——双向总线读反了,整个数据流理解都会颠倒。
自测三问(点开对答案) 1. 电路图的三种线怎么区分? —— 细线=1 位信号;粗线+斜杠数字=多位总线;箭头=信号流向。 2. 读电路图的三步顺序是什么? —— 先看电源地线,再看数据地址总线,最后看控制线。 3. 双向总线的箭头长什么样? —— 两头都有箭头——数据既要从 CPU 出、也要进 CPU。

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