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如何使用晶體管做布爾邏輯和邏輯門?1

jf_78858299 ? 來源:北洋洋洋 ? 作者:北洋 ? 2023-02-02 11:25 ? 次閱讀

二進制,三進制,五進制

true,false表示0,1

電路閉合,電流流過,代表“true真”;電路斷開,無電流流過,代表false。

二進制可以寫成0和1,而不是true和false

早期計算機采用進制

晶體管不僅可以控制電流開關,還可以控制電流大小,比如一些早期計算機是三進制的,有三種狀態;五進制,五種狀態。 「狀態越多越難區分信號。而且抗干擾能力會越差」 (如果附件有電噪音,信號混在一起,每秒百萬次變化的晶體管會讓信號變得更復雜)

圖片

因此,應該盡可能把兩種信號分開,只用兩種開關01狀態來減少這類問題:

圖片

布爾邏輯

「有一個數學分支的存在,專門用于處理“真”和“假”,已經解決了所有法則和運算,叫布爾代數」 (布爾是由Grorge Boole由來,他用數學擴展亞里士多德基于哲學的邏輯方法)

布爾用 邏輯 方程 系統而正式的證明真理(truth),在1847年的第一本書《邏輯的數學分析》中介紹過:

「“在常規代數里,在高中學的那種變量的值是數字,可以進行加減乘除之類的操作;但在布爾代數中,變量的值是true,false,可以進行邏輯操作”」

三個基本操作:NOT,AND,OR

基礎“真值表”

「晶體管中有一個是控制線路,兩個是電極。控制線路通電,半導體就會通電,底部的電極就有電流流出;反之亦然。」


「電流是從上到下流動的。」 控制線路可以想象成輸入,底部的電極想象成輸出。一個晶體管有一個輸入和輸出。控制線路通電(輸入打開)半導體就會導電,底部電極就有電路i流出(輸出也會打開);反過來控制線路沒有電流(false)時半導體就不導電,因此下面的電極就沒有電流就是false

圖片圖片

「轉換為布爾函數就是輸入為true,輸出為true;輸入為false,輸出也為false。這個叫做“真值表”:」

圖片

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