在遥远的将来，当人们回顾2 0世纪的计算机发展史时，有人可能会以为一种称为“logic gates （逻辑门）”的设备是以著名的微软公司创始人的名字命名的（ Bill Gates中的G a t e s在英语中有 “门”的意思），其实并非如此。我们很快就会明白，逻辑门和通常让水和人通过的门十分相 似。逻辑门通过阻挡或允许电流通过在逻辑中执行简单的任务

加法是最基本的算术运算。所以，如果想要建造一台计算机（这是本书隐含讨论的问题）， 必须首先知道如何构造一种机器，它可以把两个数加起来。当你解决了这个问题，你会发现 加法正是计算机唯一所做的事情，因为通过使用用于加法的机器，我们还可以构造用加法来 实现减法、乘法、除法以及计算房产抵押款、引导向火星发射卫星、下棋和电话计费等等功 能的机器

在你确信继电器可以连接起来以构成二进制加法器后，你可能会问：“减法器如何实现 呢？”本章将会为你解答这个问题，且提出这个问题也表明你有了一定的理解力。减法和加 法在某些方面是互为补充的，但两种计算的机制不同。加法从最右边一列向最左边一列计算， 每一列的进位都加到下一列中去。减法不用进位，相反，要用到借位—一种本质上与加法 不同的机制

上一章中的两个改进的加法机清晰地解释了数据路径的概念。在整个电路中， 8位值从一 个部件传到另一个部件。它们是加法器、锁存器、选择器的输入，经过运算或操作又从这些 部件输出。这些数由开关定义，最后由灯泡来表示结果。可以认为电路中的数据路径的宽度 是8位。可是，为什么一定是8位，而不是6位、7位、9位或1 0位呢？

每天早上，当我们从睡梦中醒来时，记忆会填充大脑的空白。我们会记起我们在哪里， 做过什么，计划做什么。我们可能一下子就能想起来，也可能几分钟都想不起来，不过，总 的来说，我们通常能够重新组织自己的生活，保持高度的连续性，开始新的一天。 当然，人类的记忆是无序的。当回忆高中的几何课时，你可能会想到是谁坐在你前面；

人类是非常富于创造性而且是十分勤勉的，但是，人类在本质上也是十分懒惰的。非常 明显，人类并不愿意去工作，这种对工作的反感导致人们用大量的时间来设计和制造可以把 工作日缩短到几分钟的设备。幻想使人感到兴奋，甚至远比我们所看到新奇的事物更令人兴 奋得多

微处理器—集成计算机中央处理器（ C P U）的所有组件在一个硅芯片上—诞生于1 9 7 1 年。它的产生有一个很好的开端：第一个微处理器是 Intel 4004，其中有2 3 0 0个晶体管。今天， 差不多3 0年过去了，为家用计算机所制造的微处理器中将近有 10 000 000个晶体管。 微处理器实际的作用基本上保持不变

数字计算机存储器按位存储，所以，需要在计算机上处理的信息必须按位的形式存储。 我们已经知道如何用位来表示数和机器码，下一个问题是如何用它来表示文本。毕境世界上 大量堆积的信息是文本形式的，就像装满图书馆的书、杂志和报纸。尽管我们最终要用计算 机来存放声音、图像和电影信息，但我们还是以较容易的文本存放开始

处理器无疑是计算机中最重要的部件，但并不是唯一的部件 。一台计算机也需要随机访 问存储器（R A M）来存放机器码指令以便让处理器执行。计算机还必须有一些方法使这些指 令进入R A M（输入设备）以及一些方法使程序执行结果得以看见（输出设备）。前面讲过， R A M是易失性的，当断电时，它的内容就会丢失。所以计算机中另一个有用的部件是永久存 储设备，当计算机断电的时候，它们可以保存代码和数据

日常生活中，有各种各样的数，整数、分数、百分数等等，我们无时无刻不与这些数打 交道。如：用加班 2 . 7 5小时获得的1倍半的钱来买半匣鸡蛋需支付 8 . 2 5 %的销售税。许多人对 诸如此类的数都感到很适应，并不需要怎么在行，即使在听到“平均每个美国家庭有 2 . 6人” 这样的统计数字的时候，也不会联想到 2 . 6这个数字对人来说是不是要把人肢解了这样可怕的 问题