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在計算機芯片里面實現1+1=2的過程

傅里葉的貓 ? 來源:OpenIC ? 2023-04-27 10:02 ? 次閱讀

在計算機中,CPU作為中央處理器,內部包含了算術邏輯單元,可以實現數學運算。要計算1+1=2,就需要從微架構級、邏輯門級、晶體管級、物理級等方面進行分析。

從微架構級,加法運算會使用加法器或者半加法器;

半加法器的門級電路如下:

72e7f162-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

我們知道,芯片內部都是由無數個晶體管組成的,晶體管實現與門比較容易,但實現異或門就會稍復雜,上面的異或門可以使用兩個與門和一個或門來構建

72f8fa0c-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

當然,我們還可以用其他方式來搭建異或門,比如:

7305a360-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

而與非門可以使用直接使用CMOS晶體管搭建,一個與非門需要兩個PMOS和兩個NMOS:

73124e4e-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

所以,使用CMOS搭建半加法器的原理圖如下:

731b7a82-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

這就是芯片里面實現1+1=2的過程。





審核編輯:劉清

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原文標題:計算機如何計算1+1=2

文章出處:【微信號:傅里葉的貓,微信公眾號:傅里葉的貓】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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