用机器码编程就像用牙签吃东西，刺的块很小且做起来很费力，吃一顿饭要花很长时间。 同样，每个机器码字节只是完成可以想像得到的最小且最简单的计算工作—从内存装入一 个数至处理器，与把它另一个数相加，再把结果存回到内存—所以，很难想像机器码如何 完成一整项的工作

一直以来，我们似乎在组装着—至少在想像中—一台完整的计算机。它有一个微处理 器、一些随机访问存储器、一个键盘、一个视频显示器和一个磁盘驱动器。当所有硬件各就 各位以后，我们全神贯注于开关，给它加电，带给它生命。也许这样的描述会在你的脑海里 唤起Victor Frankenstein 装配怪物时的情景，或者想起 G e p p e t t o正在制造将要命名为匹诺槽的 木偶

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

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

纵观历史，人类发明了很多灵巧的工具和机器以满足广泛的需求，从而使数学运算变得 更容易了些。虽然人类天生就有使用数字的能力，但仍能经常需要帮助。人们常遇到一些自 己不能轻易解决的问题。 数字可看成是早期帮助人类记录商品和财富的工具。许多文明，包括古希腊和美洲土著， 都借用石子或谷物来计数

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；

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？

人人都知道电可以使物体运动。随便看一眼就会发现，很多家用电器中都装了电动机， 如钟、风扇，食品加工机、 C D机等等。电也能使扬声器中的磁芯振动，从而使音响设备、电 视机产生了声音、话音和音乐。不过，电使物体运动的一个最简单、最神奇的例子可能是电 子蜂鸣器和电铃

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

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