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感受着这来之不易的“智力加成”,看着cpu结构图,林奇脑海里的思路越发清楚——
第一步,攻破与或非逻辑门,当前已经达成。
第二步,从最简单的模块开始,加法器。
第三步,模块继续推进扩展——信号长度转换器、多态选择器、储存器、译码器、补码器、移位器……
第四步,更复杂的模块——加减法器、乘法器、除法器、可读写储存器阵列、寄存器、程序计数器……
第五步,算术逻辑单元和控制逻辑单元。
第六步,计算机达成。
记忆宫殿内,林奇已经忍不住将“巨龙灵魂”视作拼图,做起“玩泥巴”的游戏来。
他所选择的也是最简单的“加法器”。
顾名思义,它只负责执行“加法运算”,是“算术逻辑单元”(alu)的基础,也是乘法器的重要组成部分,而在系统内常常负责计算地址、索引等数据。
对林奇的“法术模型”所需要的庞大计算基础,加法器自然更是重中之重!
甚至可以说,看懂了整个加法器的运转,就看懂了二进制之于计算机的意义,甚至打通了“硬件”与“理论”之间的隔膜,明白计算机为何能够运转计算。
掌握“逻辑门”构型的林奇,默默完成图形拷贝工作后,开始将塑造出一个个逻辑门。
与门(1+1=1,1+0=0,0+1=0,0+0=0)
或门(1+1=1,1+0=1,0+1=1,0+0=0)
非门(1=0,0=1)
前两者的结果取反,便是“与非门”以及“或非门”。
林奇通过四个“与非门”或者五个“或非门”便实现了“异或”——
输入相同,便得零。(1+1=0,0+0=0)
输入不同,便得一。(1+0=1,0+1=1)
这四条看似平淡无奇的公式,便是二进制的加法!
一加一后,个位数便会变为零,下一位便会进一。
所以林奇再添加一个与门作为进位所用,就能够完美表达出加法!
一理通,万理明。
对于逻辑门而言,麻烦的是它需要不断复制,但强大的也是他可以复制。
两位数相加,一些人的脑海里便计算不过来。
但是对于无情的“加法器”而言,不过是多几个自己的复制体参与罢了。
一边拿着镰刀来割韭菜,另一边是开着收割机来推平。
怎么比?
工业革命能够掀起无比的狂澜,将一切旧制度下的生产力粉碎,便在于“机器”哪怕效率不如“人”高,不如“人”灵活,但靠着规模性它便能够呈指数级爆发。
不过林奇很快还是发现他的限制,就是当前制作出来的“逻辑门”结构,都太过庞大,他必须要进行微缩。
并且逻辑门的无敌之外,他还缺乏了一个关键的节点——
时序电路。
组合逻辑电路与时序逻辑电路,才是计算机的两条腿。
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