理解电路:从电报机到门电路
電報傳輸的信號有兩種,一種是短促的點信號(dot信號),一種是長一點的劃信號(dash信號)。我們把“點”當成“1”,把“劃”當成“0”。這樣一來,我們的電報信號就是另一種特殊的二進制編碼了。電影里最常見的電報信號是“SOS”,這個信號表示出來就是 “點點點劃劃劃點點點”。
電報機本質上就是一個“蜂鳴器+長長的電線+按鈕開關”。蜂鳴器裝在接收方手里,開關留在發送方手里。雙方用長長的電線連在一起。當按鈕開關按下的時候,電線的電路接通了,蜂鳴器就會響。短促地按下,就是一個短促的點信號;按的時間稍微長一些,就是一個稍長的劃信號。
繼電器(Relay):給跑不動的信號續一秒
螺旋線圈+磁性開關(取代了電報員)
比如說,你在家里用WiFi,如果你的屋子比較大,可能某些房間的信號就不好。你可以選用支持“中繼”的WiFi路由器,在信號衰減的地方,增加一個WiFi設備,接收原來的WiFi信號,再重新從當前節點傳輸出去。這種中繼對應的英文名詞和繼電器是一樣的,也叫Relay。
與、或
通過“螺旋線圈 + 磁性開關”,我們也可以很容易地創建出 “與(AND)”“或(OR)”“非(NOT)”這樣的邏輯。
0代表無,可以想象為壞的、1代表有,可以想象為好的
與
我們在輸入端的電路上,提供串聯的兩個開關,只有兩個開關都打開,電路才接通,輸出的開關也才能接通,這其實就是模擬了計算機里面的“與”操作。
有0出0;全1出1 都與1才是1 嚴格處理才1 你是個嚴謹得與
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
或
我們在輸入端的電路,提供兩條獨立的線路到輸出端,兩條線路上各有一個開關,那么任何一個開關打開了,到輸出端的電路都是接通的,這其實就是模擬了計算機中的“或”操作。
有1出1;全0出0 或者1個就是1 寬大處理得1 你是個溫柔得或
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
異或 同0異1 異或你是個怪人 只有和別人不一樣你才覺得是好的
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
同或 同1異0 鑒定完畢,是個正常人
當我們把輸出端的“螺旋線圈+磁性開關”的組合,從默認關掉,只有通電有了磁場之后打開,換成默認是打開通電的,只有通電之后才關閉,我們就得到了一個計算機中的“非”操作。輸出端開和關正好和輸入端相反。這個在數字電路中,也叫作反向器(Inverter)。反向器的電路,其實就是開關從默認關閉變成默認開啟而已
與、或、非的電路都非常簡單,要想做稍微復雜一點的工作,我們需要很多電路的組合。不過,這也彰顯了現代計算機體系中一個重要的思想,就是通過分層和組合,逐步搭建起更加強大的功能。
基本的邏輯電路,我們也叫門電路
我們也可以通過設置不同的線路和開關狀態,實現更多不同的信號表示和處理方式,這些線路的連接方式其實就是我們在數字電路中所說的門電路。而這些門電路,也是我們創建CPU和內存的基本邏輯單元。我們的各種對于計算機二進制的“0”和“1”的操作,其實就是來自于門電路,叫作組合邏輯電路。
我們可以通過繼電器或者中繼,進行長距離的信號傳輸。
- 繼電器:接力傳輸信號
- 中繼:不斷地通過新的電源重新放大已經開始衰減的原有信號
總結
以上是生活随笔為你收集整理的理解电路:从电报机到门电路的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 【瑞数5】浅谈某普期刊JS逆向的环境检测
- 下一篇: LED显示屏和液晶显示屏有什么区别?