《青春日志》火巳吉

3、新文化周

　　开始上课第一周竟然是计算机文化周，和刘梦一样从农村来从没有见过计算机的学生占了大多数，非计算机专业学生一周内突破计算机是学校的目标。
　　星期一上午，同学们跟着班长转了大半天才找到上第一节课的大教室，老师是刚从美国回来的，很年轻。似乎只有青年教师才能和新文化联系上。
　　老师说这节课的目的是让同学们知道计算机是怎样一台机器，时间会很紧张，所以立刻切入了正题：“计算机是由硬件和软件共同组成的，软件就是二进制数的序列，硬件是解释二进制数的机器。”
　　老师稍微讲了一下二进制的进位规律，已有不少同学摸不着头脑了。但是老师根本不停下来，继续以游戏软件为例深入讲解：“游戏中有图像，我们只看一下最简单的黑白图。把每个黑白图像分解成很多个点，黑点为一，白点为零。这样图像就能用刚才讲的二进制表示了。图像的移动是通过指令完成的，二进制数能表示图像的同时，还可以表示指令，指令由操作和操作对象组成，比方规定110表示显示操作，再加上要显示的图像就是一条显示指令，图像移动就可以通过快速在移动方向上重复显示该图像实现，只要重复显示的间距极其小，看起来就很逼真。二进制表示有了类别，就有必要说明软件的结构，哪一句表示指令哪一句表示图像。现在基本上是通过划段来区分的，一个程序通常分为三个段，一段表示指令，一段表示图像数据，还有一个堆栈段就先不讲了。软件有了描述，然后需要弄明白软件的存储，众多庞大的软件是如何存储起来的。”
　　老师画了一个简单的电容充放电的中学电路图，并加了一个中学考题中经常遇到的电压可控开关，命名为存储单元，对于电容老师又解释说其实就跟电池差不多。
　　“每个电容充电后为高电压放完电为低电压，高电压为一低电压为零，庞大的游戏软件就可以存储在这样的电路里。计算机通过把每个黑白点的高低电压和逻辑位置转换成显示设备所需要的电压和显示位置，输出到显示设备上，图像就显示在了外围设备显示器上。
　　下面我们来看如何读取存储好的软件。
　　中学都学过排列组合，我现在给出两条输入信号线，每条信号线都可能有高电压和低电压两种状态，通过电路设计，可以设计出几种独立的输出状态？”
　　老师试着让同学们回答，别班的一个男生站起来答出了四种状态，刘梦还不怎么理解意思，看着那名同学，已感觉到了大学不同于中学的压力。
　　老师画出了一个输入输出电路模型，输出四条信号线，每条信号线都有高低电压两种状态，定义为译码模块。
　　“我现在把这个电路总结出来就是下面这个表，输入甲,乙分别为一或零时，输出子丑寅卯分别为一。输入的甲乙就是存储地址，一般存放在特殊的存储单元地址器里。”
　　老师在解释了计算核心单元是负责分析执行指令的中枢之后，用刚才的译码模块和存储单元，地址器一起画出了一个复合电路，所有部分都和计算核心单元相关联。
　　“软件可以读取执行了，还要解决指令序列的读取顺序问题。下面要讲解一下运算时钟，也就是大家都知道的主频。”
　　大部分同学都已经开始听得不耐烦了，郭右才来自四川的重点中学，学习条件比较好高中时就接触过电脑BASIC，听起来还是可以理解一些。
　　老师画了一个中学时经常做的电路考题。
　　“时钟发生器，你们没有必要知道是怎么设计的，中学做这样的考题也不少，只要知道它的输出就可以。”
　　老师利用时钟发生器和地址器画了一个复杂的时钟地址电路。
　　“地址器随着时钟进行加一运算，叫做地址计数器，每一个时钟取出一条指令然后地址计数器加一准备下一个时钟取下条指令。这样指令序列就可以顺序读取了。为了给计算机提供输入电平，还需要工作电源。”
　　老师又画了工作电源模块，从工作电源向前面的所有电路提供所需的输入电压。
　　“工作电源内部主要是整流滤波开关控制，与计算机的组成原理关系不大，这里用模块符号代替，当按下电源开关后，工作电源开始工作，启动地址计数器，只要计数器设定值指向游戏软件第一条指令的地址，游戏软件就可以从头开始运转。”
　　老师越画越多，并把计算核心单元分解出更复杂的加法器和指令译码器等等电路用来完成显示指令的微操作指令，该简得简，该省的省，黑板上密密麻麻的全是电路图。
　　刘梦喜欢玩游戏，虽然看不太清楚这些电路图到底是什么关系，但仅这一节课已经被计算机的内部原理所深深吸引，而苏回鄉和张桦早已经睡着了。郭泰虽然也痴迷计算机，但是对这些电路原理却是一点都不上心。
　　“现在用的其实都是你们中学学过的电路，是不是画到这里觉得不认识了呢，这就是地球上的现代科技，西方所谓的文明，希腊文化，以有限简单的原子已知来实现无限复杂的未知，造火枪爆原子弹。有点跑远了，再说回来，计算机电路虽然不是这么实现的，但是同学们通过这些简化电路图已经可以大致理解计算机的内部是什么样的，我们学校的学生不能仅仅会敲键盘打五笔。”
　　第一节课就在很紧张的节奏中结束了，所有学生都对着黑板目瞪口呆，只有老师站在黑板旁边擦着汗水。同学们虽然不知所云，有问题也不知道从何问起，但已经大概知道了计算机这个冷冰冰的机器。
　　从第二节课开始全都是在教学机房进行，从打键盘开始，到计算机文化知识在线学习。讲计算机文化知识的老师是一名五十多岁的老教授，讲解计算机的发展历史和展望，还有计算机的基本构成以及各个部分的功能和基本工作原理，重点是磁盘操作系统的结构和全部基本命令，讲完课后指导实际上机操作练习。刘梦看着键盘根本就不知道从哪里下手，跟着键盘辅导老师一周下来，再加上课外时间的练习，刘梦参加计算机文化周考试时已经达到每秒八十多个字符录入成绩。苏回鄉中学就开始用电脑，每秒能录入一百多个。郭泰中学也没接触过电脑，不过只几天时间就能调出一些游戏了，打键盘实在太无聊。
　　电脑计算机已经成为了这一代人的新文化，冲击着几乎所有的传统行业，影响着每个人的生活。