小服务员给弄来的这套渔具相当有档次。

用具一应俱全：钓竿、水兜、鱼篓、小笊篱、鱼饵……

居然还有个小折叠凳。

江寒谢过小服务员，拿着这些东西，来到中央鱼塘处。

在岸边选了个没人的地方，架好鱼竿，就开始闭目养神。

当然，其实是进入了虚拟空间。

闲着也是闲着，不如做点事情。

上次做的算数逻辑单元，还有几个地方，必须完善一下。

比如，其中的加法器部分，当时并没有考虑执行效率的问题。

当进位从低位向高位，逐一传递时，可能会产生很高的延迟。

江寒通过看书，找到了一种解决方案。

这种被称为“进位预测（carrylook-ahead）”的技术，通过特殊设计的逻辑电路，能有效地缓解进位延迟问题。

江寒按照资料中的讲解，将原本的ALU改造了一下。

测试后，效果还算令人满意。

附带一提，这个ALU并没有实现乘除法和浮点运算。

并不是不需要，而是如果一切都用硬件来实现，电路会过于复杂。

ALU是和操作系统搭配工作的，一个计算机系统能做多少事情，由二者共同决定。

在设计ALU时，硬件上需要实现多少种功能和操作指令，本质上是个性价比问题。

如果为了性能，应该尽可能用硬件来实现所有的算数运算和逻辑运算。

但这样做，成本太高昂了。

江寒权衡再三后，决定现阶段只实现基本的算数和逻辑，剩下的部分交给操作系统，用软件的方式解决。

接下来，江寒打算实现一个存储系统。

计算机不仅要能做计算，还应该能根据需要，存储、读取数据。

计算机中的数据，都是以二进制来存储的。

其中比较特别的，是机器指令代码。

其实，在冯诺依曼体系中，指令也被看做一种数据，特殊的、可执行的数据。

这也就是存储程序的概念……

计算机中的存储单元，无论是寄存器，还是内部存储器，通常都是由时序电路组成的。

时序电路的实现，其实并不算特别复杂，本质上就是个周期性电信号的处理。

但如果考虑到同步、时钟、反馈等一系列问题，就稍微有点麻烦了。

江寒照旧将大任务分解成小模快，，然后从最基本的地方入手。

首先，要实现一个“触发器”。

如果说ALU的基本部件是“与非门”，那么时序单元的基本部件，就是“触发器”。

工程实践中，“触发器”有多种设计方案。

江寒选用的，是最常用的，也是比较简单的“D触发器”（DataFlip-Flop），简称DFF。

此类“触发器”通常包括4个“与非门”，并提供1个输入管脚，一个输出管脚，通过“反馈回路”来连接基本的逻辑门。

大多数计算机系统里，都是采用振荡器来实现时钟信号。

用连续的交变信号序列，来表示时间流逝。

所谓交变，就是电信号从高到低，在从低到高，反复循环。

用数字来表示，就是0-1-0-1-0-1……

每两个波峰之间的间隔，称之为1个“时钟周期”。

现代个人电子计算机的时钟频率，通常高达每秒钟几十、几百甚至几千兆赫！

计算机系统通过时序信号，来整体协调各个部件的运行。

“触发器”根据主时钟信号的连续交变，将前一个时钟周期的输入，当做当前时钟周期的输出。

这个过程可以用out（t）=in（t-1）来描述。

江寒用4个与非门打造出D触发器后，又在其基础上实现了“二进制存储单元”。