理论基础
- 加法机器是对人类算术过程的一种模拟(前提是需要对普通的十进制的算术运算很熟悉)
- 将加法机做成一个盒子。盒子中有具体运算的逻辑。盒子外边留有输入数据和输出数据的接口
- 有简单的电学相关的基础知识
- 有相关二级制相关的知识
相关知识总结
- 人类十进制计算的规律总结
1. 参与计算的数的每一位要从右向左进行对齐
2. 计算过程是从右到左进行
3. 当相对应的每一位上数字的计算结果大于9时,就会向前进1.
4. 当下一位上有进来的数据时候,本位上相加的数字要加上进来的数据
制造加法机需要解决的问题
- 数据如何进行输入和输出
- 加法机的内部是如何实现
加法机的实现过程
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解决数据的输入和输出问题
使用二进制来表示具体参与运算的数字(也就是将计算的十进制转化为二进制)。数据的输入时 用电路中的开关来表示运算的二进制的每一位;开挂闭合相当于是1;开关断开相当于0。数据的输出用灯泡的亮或者暗来表示计算结果的二进制的每一位;灯泡亮来表示1;灯泡暗来表示0.
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加法机内部实现
1. 首先实现二进制每一位上的加法。图中的电路叫作全加器,A和B分别是来自被加数和加数的一个比特,它们正好在同一列上;Ci是来自右边一列的进位;Co是本列产生的进位;S是本列的“和”。为了表明这个电路的用途,我们在图的中间加了一个符号“∑”。在数学中,这个符号用来表示“加”
2. 接下来将每一位进行连接。像按列做加法一样,3个全加器串联在一起,把被加数和加数中位置相同的两个比特相加,输出结果,并将进位传递给下一个全加器。S2S1S0是两个二进制数相加后的最终结果。S3是最后一个全加器产生的进位,由于这是最后一个全加器,所以它的进位也是最终结果的一部分。
全加器如何实现的?
未完待续(会涉及到电磁学和逻辑学相关知识)
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