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计算机为什么使用二进制
计算机的元器件晶体管只有 2 种状态通电1 断电0用二进制可直接根据元器件的状态来设计计算机。而且数学中的“布尔代数”分支可以用 True 和 False可用 1 代表 True0 代表 False进行逻辑运算代替实数进行计算。计算的状态越多信号越容易混淆影响计算。对于当时每秒运算百万次以上的晶体管信号混淆是特别让人头疼的的。
布尔代数布尔代数在计算机中的实现
变量没有常数仅 True 和 False 这两个变量。三个基本操作NOT/AND/OR。为什么称之为“门”控制电流流过的路径 逻辑门的符号表示
作用将逻辑门简化将逻辑门用于构建更大的组件而不至于太复杂。图示 非门用三角形圆圈表示与门用 D 型图案表示或门用类似 D 向右弯曲的图案表示异或门用或门一个圆弧表示
NOT 操作 InputOutputTrueFalseFalseTrue
命名称为 NOT 门/非门。作用将输入布尔值反转。输入的 True 或 False输出为 False 或 True。晶体管的实现方式 半导体通电 True则线路接地电流顺着大管道流向地输出无电流为 False。半导体不通电 False则输出电流从右边输出为 True。 AND 操作 Input AInput BOutputTrueTrueTrueTrueFalseFalseFalseTrueFalseFalseFalseFalse
命名AND 门/与门作用由 2 个输入控制输出仅当 2 个输入 input1 和 input2 都为 True 时输出才为 True2 个输入的其余情况输出均为 False。可以理解为2 句话输入完全没有假的整件事输出才是真的。用晶体管实现的方式 串联两个晶体管仅当 2 个晶体管都通电输出才有电流True OR 操作 Input AInput BOutputTrueTrueTrueTrueFalseTrueFalseTrueTrueFalseFalseFalse
命名OR 门/或门作用由 2 个输入控制输出只要其中一个输入为 True则输出 True。用晶体管实现的方式 使用 2 个晶体管将它们并联到电路中只要有一个晶体管通电则输出有电流True。
特殊的逻辑运算——异或 Input AInput BOutputTrueTrueFalseTrueFalseTrueFalseTrueTrueFalseFalseFalse
命名XOR 门/异或门作用2 个输入控制一个输出。当 2 个输入均为 True 时输出 False其余情况与 OR 门相同。图示 先用一个 OR 门将其与 AND 门并联AND 门与 NOT 门串联最后让 NOT 与 AND 门并联获得输出。
