A legkirályabb dolog, amit felfedeztem az áramkörökkel kapcsolatban az, hogy
az áramkör lehet művészeti ág, és ha van kreatív ötletem kifejezhetem áramkörrel.
Tehát ha vannak ötleteid, felhasználhatod a technológiát, hogy életre keltsd őket.
Egy számítógépnél minden bemenet és kimenet egyfajta információ,
amelyet le lehet írni be- vagy kikapcsolt villamos jelekkel
vagyis egyesekkel és nullákkal.
A bemenetként beérkező információ feldolgozásához és kimenetként való
kiadásához a számítógépnek módosítania és kombinálnia kell a bevitt jeleket.
Ehhez a számítógép az áramköröket alkotó sokmillió elektronikus alkatrészt használ.
Nézzük közelebbről, hogy tudják módosítani és feldolgozni az áramkörök a nullákból
és egyesekből álló információt. Ez egy hihetetlenül egyszerű áramkör.
Kap egy elektromos jelet, és megfordítja.
Tehát ha a jel, amit kap 1, az áramkör 0-t ad vissza,
ha pedig 0-t adsz neki, az eredmény 1.
A jel, ami bemegy, nem az, mint ami kijön, ezért a neve "nem" áramkör.
A bonyolultabb áramkörök több jelet tudnak venni, kombinálják és más eredményt adnak.
Ebben a példában az áramkör két elektromos jelet vesz, ami minegyik lehet 1 vagy 0.
Ha bármelyik bejövő jel 0, az eredmény is 0.
Ez az áramkör csak akkor ad 1 eredményt,
ha az első és a második jel is 1, ezért a neve "és" áramkör.
Sok kis áramkör van, és ezek egyszerű logikai számításokat végeznek.
Ha a áramköröket összekötjük, egy komplex áramkör bonyolultabb számítást végezhet.
Például van olyan áramkör, amelyik összead két bitet, ez az összeadó.
Ez az áramkör 2 külön bitet fogad, mind lehet 1 vagy 0, és összeadja őket.
Az összeg lehet 0 + 0 = 0,
0 + 1 = 1, vagy 1 + 1 = 2.
Két kimenő vezeték kell, mert két bináris számjegy is lehet az összeg.
Ha van egy összeadónk, amivel két bitnyi információt összeadunk,
ebből az áramkörből többet összerakhatunk, és nagyobb számokat adhat őssze.
Például egy 8 bites összeadó így adja össze a 25-öt és az 50-et.
Mindegyik szám leírható 8 bittel, ami 16 bemenő villamos jelet jelent.
A 8 bites összeadó áramkörében sok kis összeadó számítja ki az eredményt.
Más áramkörök más egyszerű műveletet, pl. kivonást, szorzást tudnak végezni.
A számítógép által végzett minden adat- feldolgozás sok egyszerű művelet együtt.
Minden számítógép által végzett művelet olyan egyszerű, hogy ember is végezhetné,
de a gép áramkörei sokkal gyorsabak.
Kezdetben ezek az áramkörök nagyok, nehézkesek voltak,
egy 8-bites összeadó akkora lehetett, mint egy hűtő, és percekig végzett egy egyszerű
számítást. Ma az áramkörök mikroszkópos méretűek, és sokkal gyorsabbak.
Miért gyorsabbak a kisebb számítógépek?
Mert minél kisebb az áramkör, annál kisebb távot kell megtennie a villamos jelnek.
Az áram kb. a fény sebességével halad, ezért a modern áramkörök másodpercenként
sokmilliárt számítást végezni. Ha videózol, játszol vagy a kozmoszt
kutatod, mindenhez sok információt kell nagyon gyorsan feldolgozni.
A komplexitás mögött csak sok kis áramkör van, ami a bináris jeleket
honlappá, videóvá, zenévé, játékká alakítja.
Ezek az áramkörök segítenek dekódolni a DNS-t, meggyógyítani a betegségeket.
Ti mit csinálnátok az áramkörökkel?