十六、连续读取存储器 - 译码器就是控制器
一、回顾上一节的存储器
为了后续课程能够简单一点，我们就把怎么样往存储器里面放数字过程的电路省略了。
看下图，这是我们在《存储器》里面那节课抽象出来的存储器符号。
下图为该存储器的内部结构：
- A0 - A3: 4个开关来形成地址
- D0 - D4: 5个开关拼成要写入的二进制数，
- W：用来向存储器下达写入命令
从地址0000开始，每当一个地址和一个二进制数准备好后，按一下W开关，就这样操作，直到把所有的数都按照顺序写入存储器。
即使中途写错了，但是存储器的好处就是你可以反复修改一个地址里的内容。
地址无论是从下往下，还是从上往下，对于我们来说都没有区别。
16个存储单位，只有前5个被填充了数字，其他一律为00000。
也就是说地址0101 -1111 的存储单位，我们并没有使用
正常情况下，要把前面写进去的数一个一个地读出来，同样需要给出地址，然后使R=1。
有什么办法能够用最省事的方法连续操作，把它们按顺序一个一个地取出来？ 毕竟最终的目标是将他们按顺序相加。
二、有什么办法连续读取存储器数据？
观察下图，假设“存储器”里已经存放了我们要加起来的5个二进制数
- AC：是一个计数器，用来提供访问存储器的地址，所以我们称它为“地址计数器”
一开始它的内容是0000，每按一次KAC，它就在原来的基础上自动加一，以得到访问下一个存储单元所需要的地址。 - AR：是一个寄存器，用来临时存放存储器地址，称为地址寄存器。
- KRD：给存储器发出命令，要求它将数据送出。
- DR：用来暂存读出的数据，除了名字上的不同之外，它和普通的寄存器没有什么两样。
存储器有自己的事情，它只负责把客人送到门外，所以数据应当在DR中稍事休息，等待进一步的指示，以决定自己应当动身前往何处。
注意存储器的W端没有使用，因为我们已经说过（假设数据都已经放进存储器了，为了省事），所以将它悬空，让它一直为0。
介绍完这个电路的每个环节之后，现在可以接二连三往外取数了，再开始之前，先想办法把地址计数器AC清零，以指向地址0000。
然后执行以下操作。
- 按一下KAR，地址计数器AC当前的值0000被AR锁存，并提供给存储器。
- 先按住KRD，不要松开，再按一下KDR，这时，数据输出，并被DR保存，最后，松开KRD。
- 按一下KAC，地址计数器加一以指向下一个地址，为再次从存储器里读数据做准备。
至此，存储器的第一个数就被取出来了。如果要接着取第二个数，第三个数等等，重复按上面的三个步骤操作即可。
三、简化取数过程
在《控制器》那节课，我们学会了如何只用一个按键开关，一个循环移位寄存器和一个逻辑电路简单地操控、把一堆数加起来。
道理是一样的，按照这种思路，我们同样可以发明出一个控制器，用它来简化取数的过程。
图中RR就是我们所说的循环移位存储器。
它有三个开关t0，t1，t2，我们刚才把一个数取出来需要经历三个不同的步骤。
为了制造控制器，我们发明了一个新的逻辑电脑，它其实就是一个译码器，把一种形式的输入转换翻译成另外一种形式的输出。
在我们现在的这个控制电路里，同样需要一种类似的译码器，因为发明它的目的是从存储器里取数，所以称之为“取数译码器”
注意：控制器就是译码器
电路刚刚启动的时候，t0=1而t1和t2都为0，此时，只有IAR’= 1
一旦开关K按下，则IAR’和K来的“1”一起，通过与门使得IAR 从0翻转到1.
于是地址寄存器AR将地址计数器的地址保存，并提供给存储器。
对于循环移位寄存器RR来说，从非门得到的是一个下降沿，它所能做的，就是无动于衷，不予理睬。
当K松开时，RR得到了一个上升沿脉冲，于是t0=0,t1=1,t2=0，并因为使IRD=IDR’=1
此时，存储器开始向外送出数据，但还不能被DR寄存器保存。
当K第二次按下时，RR依然无动于衷，但是IDR 却立即从原来的0翻转到1，于是寄存器DR将寄存器送出的数字保存起来。
K再次松开时，t0=t1=0，而t2=1，于是IAC’=1
现在，我们第三次将K按下，这将使得IAC 从0翻转到1，于是地址计数器自动加一，以指向下一个存储单元的地址。
一旦K第三次公开，RR将再次循环移位一次，使用t0=而t1=t2=0，这又回到了一开始。
换句话说，如果再连续按三次K，将会把下一个存储单元里的数骑出来。