等了好久，从网上买的材料终于到货了，那么从今天开始就要正式开始进行CPU的制作了。在这一章，我们暂时不慌动手操作，先了解一下后面需要用到的知识。
在这一章，我会介绍到整个系列可能会用到的材料(也可能后期还会增加一些材料，到时候再补充介绍)，以及其用法。
顺便说一句，这个系列和我之前在Tuling complete游戏中实现的架构有所不同，因为我之前在游戏中实现的那个架构太过复杂，用到了一亿多逻辑门......按照目前网上能买的的逻辑门芯片，最便宜的都是一块多一片，所以......这个系列的架构会简单一些，同时这个架构参考了YouTube上的一个叫Ben Eater(超链接需要科学上网)的youtuber，所以以后有那些地方不清楚的可以去看看他的视频。再顺便说一句，Ben Eater的那个架构是他和他五年级的儿子一起搞出来的，实在是太厉害了......我五年级的时候还在为了默写背各种唐诗宋词而苦恼:(
所需材料清单
由于我也不知道最终到完成具体需要通道哪些东西，也不太清楚具体要用到多少，所以就只介绍一下我自己想到的一些可能会用到的东西的清单：
- 面包板20多块
- 不同颜色的导线(方便区分不同功能)好几十米
- 开关(包括二选一开关2个、触点开关18个、拔叉开关6个)
- Arduino Nano V3.0一个(烧写程序会用到)
- 不同颜色的杜邦线好几十根
- 555芯片4片
- 晶体管11个
- 共阴极数码管4个、共阳极数码管1个
- 不同颜色发光二极管(也就是俗称的LED小灯泡)一百多颗
- 各阻值的电阻若干
- 各容量的电容若干
- 74LS**系列逻辑门芯片70多片
- 其他工具(剪线钳、万用表、电源适配器等工具)
材料介绍
由于我本身是学计算机相关的，对自动化、嵌入式开发和数字电路、数字信号等概念只经过一点点自学，没有系统性地学习，所以我就只简单介绍一下用法，详细的芯片、组件信息可以自行上网查询。
面包板
面包板是用来接各电气元件的，没有太多好介绍的，它长这样：
相比较于洞洞电路板和印刷电路板(不知道这两样的可以去搜一搜)，面包板的优点是可以任意插拔、修改电路。缺点是有些时候可能接触不良，并且不适合需要高度依赖信号保真的电路，也不适合高压电路。不过我们制作CPU涉及到的都是数字电路，其保真度相较于模电没那么高，并且需要不断调试，所以使用面包板更合适。
导线、杜邦线
就是用来导电的、其中杜邦线带有插头，可以很方便地接入面包板。导线是一整捆，可以按照需求裁剪成需要的长度。
开关
开关的功能应该也不用多说了吧......不过我们一共会用到三种开关，如下图：
Arduino Nano V3.0
Arduino是一个开源电子原型平台，其包含硬件平台(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)，Nano V3.0是其中的一个型号。使用Arduino设备需要了解一些嵌入式开发的相关知识，这个又是一系列要学习的东西，就不在这里细说了。Arduino开发使用的是Arduino自己搞的一个语言，其语法与C语言类似。
直接说不太好说，等后面用到这个芯片的时候再详细介绍吧，官方商城在这里，不过不建议直接从官网买，发货慢、税率高、价格高、还要通过海关检查，特别麻烦，直接在淘宝上购买即可。
555芯片
555芯片(NE555P)是一种定时器芯片，用于定时器、脉冲产生器和振荡电路。
晶体管
晶体管泛指所有半导体器件，具有控制电子流的能力。晶体管通常用于放大电信号，或作为开关使用。适合使用晶体管进行处理的信号包括低频模拟信号，以及数字信号。晶体管不适合处理高频信号，因为晶体管的延迟时间对于高频信号来说太长，容易造成信号失真。
我们在后续会用到晶体管的开关属性，并且尝试通过晶体管(三极管)来搭建基础逻辑门，以了解逻辑门运行原理。
不过实际上我们搭建CPU不会从晶体管开始，而是通过封装好的逻辑门芯片搭建。一方面是因为晶体管不稳定，另一方面是因为如果从晶体管开始，面积太大，桌子放不下......
数码管
数码管还有一种叫法是7段LED显示器，之所以叫7端，是因为数码管通过7个LED灯来显示数字：
数码管还分为共阴极和共阳极两种，共阳极数码管，所有数码管的正极连接在一起，负极连接单独的控制电路。相反，共阴极数码管，所有数码管的负极连接在一起，正极连接单独的控制电路。这一点在我们实际上手使用后就能体会到。
发光二极管
就是小灯泡，通电就亮。
电阻、电容
高中物理应该讲过了，就不细说了。
74LS**系列芯片
SN74LS系列芯片是一种逻辑芯片，它通常用于电路设计中的数字逻辑门和其他电路元件。这种芯片可以实现常见的逻辑运算，如与，或，非和异或。它们通常使用TTL电平（5V），并具有较高的电流能力和较快的响应时间。 SN74LS系列芯片在数字电路设计中非常常见，用于实现各种电路功能。
这个系列的种类巨多，不过我们常用的其实也就几种。具体的型号和功能由于篇幅问题，就不在此列出了，有需要查询的可以在这里(wikipedia链接，可能需要科学上网)找到。
总结
这一章介绍了后面可能需要用到的各种材料，下一章我们就要实际动手尝试使用晶体管搭建逻辑门了。