各位期待进入大学的高中生，是否想快速领悟现代信息化社会最关键的电脑处理器CPU的知识呢？我作为一名专业人士，可以带大家通过1000字的文字里快速领悟该原理。本人当年高中毕业时是2010年，我当时一直想不通电脑CPU的原理和手机的无线通讯原理。进入大学后我在大二时学完《高频电子线路》和大三学完《数字通讯技术》后，手机无线通讯技术原理就秒懂了。电脑CPU的原理一直到研究生毕业后，并考上软考嵌入式系统设计师后才想通。这里我给大家一步一步说明处理器CPU的原理，这个难度有点像大家还是儿童时候看的《大百科全书》。
一：首先从模拟电子技术关键几个管子讲起
PN结：二极管，其特性可以衍生肖特基管，TVS管，发光二极管，激光二极管，稳压二极管。主要特性就是杂质半导体的空穴和电子符合造成的各种神奇现象。
三极管：可以使用小电流控制大电流，即将引入反馈控制概念和放大电路。
MOS管：可以使用小电压控制大电流，原理是门级薄薄的二氧化硅层，用电场控制能降低功耗，现在的处理器芯片几乎都是MOS工艺。
振荡电路：振荡电路将成为运算的心跳，其节奏将影响整个系统的节奏
晶振，RC振荡，三点式振荡器，RLC振荡
二：引入到数字电子技术
冯诺伊曼也是学会了门级电路后，大脑里才想象出现代计算机CPU的工作方式的。
与门，非门，或门，异或门：这些门电路看似很简单，但组成的电路大有用处。
触发器，锁存器，555定时器，时序逻辑电路：学到这时，电路将有记忆功能了，电路能在触发信号下完成运算。
三：微机原理和ARM完全手册
该门课会告诉大家怎样用汇编指令写程序，汇编是最底层机器能直接读懂的代码，不需要任何编译器，直接对照汇编手册直译成二级制写入存储器就能运行。附加流水线，多线程，多核，超标量处理器等。微机运行大概意思如下：
四：编译原理
LL文法LR自动机什么的，和微机汇编编程同时起步的。美国很多教授去研究编译学了，而比尔盖茨高中毕业去敲代码了，最后比尔盖茨搞出操作系统垄断全世界计算机用户，那些教授则拿到学术荣誉。
原理就是将C/C++语言翻译成汇编语言烧到存储器里面，C语言每个符号碰到编译器，编译器就会走自动机开始按语义解释并生成编译结果。
五：linux内核和嵌入式实时操作系统
这部分为什么能说，就是应为比尔盖茨垄断操作系统后，对源码保密。学生们要学习，只能从开源的linux内核入手。这里面的原理非常绕脑子，就是让内核处于各种状态做各种事情。
这里主要是自旋锁，cache调用内存算法，PV操作，银行家算法。。。
六：数字集成电路
这里讲的就是Verilog HDL硬件描述语言，现在的ARM架构的IP核，就是用代码写出来的，再通过集成电路版图自动生成软件，自动生产各种功能的数字电子电路。RISC-V是开源的处理器，大家可以自行下载代码。
七：半导体物理，台积电的代工和CPU工艺的不断优化
CPU的频率越来越高，很多情况下超频工作不能持续太久。就是应为半导体的性能还有待优化，这时通过大量的实验和实践运用，集成电路工程师开始不断优化处理器在日常环境中正常运行的适应能力。
