CPU逻辑运算原理.docxVIP

Word Word专业资料 CPU逻辑运算原理 第一季继电器 先不要扯什么图灵，冯诺依曼这些先贤。因为他们都太遥远。计算机一切计算的源头其 实是源自一个非常非常中二的东西： “继电器（Relay ）”。继电器是什么鬼？看下图, Schalter gpuleAnkerArbeitskontakte230V zquelleSteuerspannung :1Spannungs- Arrschliisse derSteuerstrornkreisLaststromkreis其实就是一个线圈利用电磁感应做成的电磁铁。原理和“电报机”一样，当开关闭合，黄色电路通电，线圈是金属棒变成磁铁，吸引中间的小开关（ Anker ），接通右边灰色的电路，点亮灯泡。SchalterSpuleSpannungs- Anschlusse der quelle SteuerspannungAnkerArbettskontakte231JV Schalter gpule Anker Arbeitskontakte 230V z quelle Steuerspannung : 1 Spannungs- Arrschliisse der Steuerstrornkreis Laststromkreis 其实 就是一个线圈利用电磁感应做成的电磁铁。原理和“电报机”一样，当开关闭合，黄色 电路通电，线圈是金属棒变成磁铁，吸引中间的小开关（ Anker ），接通右边灰色的电 路，点亮灯泡。 Schalter Spule Spannungs- Anschlusse der quelle Steuerspannung Anker Arbettskontakte 231JV z Steuerstromkreis Lastst romkre is 简单说，就是你在家一按开关，隔壁老王家的灯亮了 第二季“反相器”和“非门” 为什么说继电器是个很中二的东西？因为这不就是开关吗？我按了它才亮， 不按绝对不 亮。但CPU真就是这货发展而来的。它的变种就开始好玩了。最简单的一个变种，就 是“反继电器，或者叫反相器(Inverter )”。就是隔壁老王家的灯本来是亮着的, 我手上的开关一按，灯就灭了 I! I! 反相器到了现代计算机里，就叫做 “非门(NOT Gate )”。本来开关T1是接通的， Output是1(5V高位电平)。一旦闭合开关 T1，电路中断，输出变为 0 (1V低位电 平)。 +Vcc +Vcc “非门”用下面这个符号表示。简单说，就是输出永远和输入是反的，输入 1，输出就 是0。输入0，输出就是1。 NOT gate truth table Input - Output Input Odtpnr 0 1 1 0 第三季逻辑门家族 和“非门”一样，我们能得到一堆其他特性的门。比如，“ 与门(AND Gate )”，就 是两个开关串联。必须两个开关同时闭合，灯泡才能亮。Fig. 3 .2 A circuit containing two switches in seriesFig 31 AND Gate 是两个开关串联。必须两个开关同时闭合，灯泡才能亮。 Fig. 3 .2 A circuit containing two switches in series Fig 31 AND Gate “或门(OR Gate )”，两个开关并联，只要其中一个开关闭合，灯泡就会亮 AInputOutpuFig.3.3:Grapical symbol OR GattFig.34 A circuit contain!ng A Input Outpu Fig.3.3:Grapical symbol OR Gatt Fig.34 A circuit contain!ng two switches in parallel 长话短说，下图是所能得到的几个基本逻辑门( 长话短说，下图是所能得到的几个基本 逻辑门(Logic Gates ) Logic Gates 阳甘me NOE and OK XOH Eijir, 4 Ab Alf a t a J* H Symkil A J CP — A =E ZE 1 ruth A X R. A X A % Jl A X B A X B A X V A X Tahk 0 1 0 Q u 0 0 1 0 D 0 0 0 1 Q 0 0 0 0 1 1 0 0 J 0 0 l 1 0 1 1 0 1 u a i 1 0 1 (I 1 0 a 1 0 t 1 0 1 1 0 (I 1 0 1 1 0 p 1 1 j 1 1 u 1 1 t I 1 a 1 1 u 1 1 1 虽然看上去比较复杂，但“逻辑门”在本质上和之前讲的“继电器”都是“控制电路”。 或者说都是