如何使用晶体管做布尔逻辑和逻辑门?1

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描述

二进制,三进制,五进制

true,false表示0,1

电路闭合,电流流过,代表“true真”;电路断开,无电流流过,代表false。

二进制可以写成0和1,而不是true和false

早期计算机采用进制

晶体管不仅可以控制电流开关,还可以控制电流大小,比如一些早期计算机是三进制的,有三种状态;五进制,五种状态。 「状态越多越难区分信号。而且抗干扰能力会越差」 (如果附件有电噪音,信号混在一起,每秒百万次变化的晶体管会让信号变得更复杂)

晶体管

因此,应该尽可能把两种信号分开,只用两种开关01状态来减少这类问题:

晶体管

布尔逻辑

「有一个数学分支的存在,专门用于处理“真”和“假”,已经解决了所有法则和运算,叫布尔代数」 (布尔是由Grorge Boole由来,他用数学扩展亚里士多德基于哲学的逻辑方法)

布尔用 逻辑 方程 系统而正式的证明真理(truth),在1847年的第一本书《逻辑的数学分析》中介绍过:

「“在常规代数里,在高中学的那种变量的值是数字,可以进行加减乘除之类的操作;但在布尔代数中,变量的值是true,false,可以进行逻辑操作”」

三个基本操作:NOT,AND,OR

基础“真值表”

「晶体管中有一个是控制线路,两个是电极。控制线路通电,半导体就会通电,底部的电极就有电流流出;反之亦然。」


「电流是从上到下流动的。」 控制线路可以想象成输入,底部的电极想象成输出。一个晶体管有一个输入和输出。控制线路通电(输入打开)半导体就会导电,底部电极就有电路i流出(输出也会打开);反过来控制线路没有电流(false)时半导体就不导电,因此下面的电极就没有电流就是false

晶体管晶体管

「转换为布尔函数就是输入为true,输出为true;输入为false,输出也为false。这个叫做“真值表”:」

晶体管

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