
当您和我计算两个加两个时,我们想象一个数字,从两个开始,然后跳上几个斑点才能达到四个(或者至少我们这样做直到我们记住答案)。简单 - 实际上是如此简单,以至于“将两个和两个放在一起”是推论明显的东西的类比。
但是,如果您无法想象数字行怎么办?如果您有点灰色,纽扣覆盖的盒子里装满了电子,该怎么办?那么,您如何计算两个加两个等于四的等于四?
该过程本身并不是那么简单,但是一旦您了解了该基本算术操作如何在计算器中起作用,则可以将其“将两个和两个放在一起”,以实现其执行方式更为复杂的计算。
首先,输入:当您按“ 2”键时,该按钮会压缩下方的橡胶垫,从而将电线推向与另一根电线接触,从而在它们之间创建电路。由a驱动电池,电流沿电路流向晶体管。
晶体管是具有两个位置的显微电气开关:开关。 ON位置由数字1表示,OFF位置为数字0。(这些是著名的1和0这形成了计算机和计算器的二进制语言。)所有数字都可以用1s和0s表示。数字2(您为此计算键键入的一个)将电子射击发送到两个晶体管,将其中一个打开,另一个打开。 “ 2”的晶体管配置因此是“ 10”。
接下来,按“+”按钮。它下面的橡胶将两根电线砸向接触,导致电流以使第一个输入(“ 2”)存储,添加功能发出信号,并且计算器已准备好进行新输入。您按“ 2.”就像他们第一次这样做一样,电流将您的“ 2”转换为二进制代码,通过打开一个晶体管并关闭另一个晶体管。
最后,按“ =”按钮。现在,计算器已具有执行先前输入的“+”命令的行动。它的两个晶体管(在10个配置中)对应于您按下的第一个“ 2”,另一对也对应于10个位置,对应于第二个数字2。现在,计算器必须将这些输入添加在一起。
计算器(和计算机)结合了输入电子组件称为逻辑门。顾名思义,逻辑门在电子电路中充当屏障。它需要两种电流,将它们进行比较,并根据发现的内容发出新电流。逻辑门有几种类型:and,or,或,不及XOR(独家或)。逻辑门一起使电路可以添加,减去,乘以并通过晶体管发送给它们的数字。
采取距离:如果两个到达门的信号都是1,然后发送1。
如果其输入中的任何一个或两个是1,则发送1,而XOR仅输入1,如果其输入为1和0。不栅极开关开关信号:如果其输入为1,则其输出为0,而VICE VICES则为0。
逻辑门用于组合存储在两对晶体管中的信息-10和10(代表2和2)。即使将这些数字添加在一起的简单操作也需要复杂的逻辑门,但这是该过程的要旨:
1s被送到一个门。输出为1。1s也发送到XOR门。由于两个输入均为1,因此XOR门输出A 0。原始0(从10和10)也将其发送到和Xor门,这两者都会产生0的输出。在类似于常规添加的“携带10个位置”的过程中,从0s和Gate的输出与1S的Xor Gate的输出结合了0和0的输出,该过程通过1S'XOR GATE:NOT NONE或NOT NOT NOTINIS ARNE或NOT NOTING ARNING ARNOR MORTAR MORTAR MORTIRANS ARRINT ARRINCOR MORTY SORTIRAND(0)corry(0 0)。
最终输出的信号为1、0和0。在二进制代码中,100表示4。
其他逻辑门“弄清楚”是否使用于形成数字形状的各个部分(通常由计算器屏幕上排列为数字八的七个小节组成)。例如,要制作4个,顶部的栏无需变暗。果然,当通过与该顶级栏关联的逻辑门数组发送100(表示4)时,最终结果将为0-“不要使bar bar”命令。
所有这些电路发生在闪存中,在显示屏上似乎瞬间产生4。为了执行更复杂的计算,例如乘以或划分庞大的计算,计算器执行一系列简单的添加和减法,所有这些都与上述2+2的描述相似。这样的计算需要更多的时间,但仅需眨眼。
本文由生活的小谜,生命科学的姐妹网站。在Twitter上关注Natalie Wolchover @Nattyover。