A coisa mais legal sobre circuitos é que
eles podem ser arte. Se eu tiver uma idéia criativa, posso mostrá-la com circuitos.
Então, se você tem idéias, pode usar tecnologia para realizá-las.
Toda entrada ou saída de um computador é um tipo de informação,
que pode ser representada por sinais elétricos ligados ou desligados,
ou uns e zeros.
Para processar a informação de entrada e preparar a informação para a saída,
um computador precisa modificar e combinar os sinais de entrada.
Para isto, um computador usa milhões de peças minúsculas montadas em circuitos.
Vamos ver como circuitos modificam e processam informação com zeros e uns.
Este é um circuito incrivelmente simples.
Ele recebe um sinal elétrico ligado ou desligado e o inverte.
Se receber um 1, o circuito retorna um 0,
e se receber um 0, ele retorna um 1.
O sinal que entra não é o mesmo que sai, e este circuito é chamado um 'não'.
Circuitos mais complicados podem combinar vários sinais em um resultado diferente.
Neste exemplo, o circuito recebe dois sinais, cada um podendo ser 1 ou 0.
Se qualquer um dos dois sinais de entrada for 0, o resultado também vai ser 0.
Este circuito só vai gerar um resultado 1
se o primeiro e o segundo sinal forem 1, e por isso, é chamado de 'e'.
Extstem muitos circuitos como este que executam operações lógicas simples.
Conectando estes circuitos, podemos criar outros que fazem cálculos mais complexos.
Por exemplo, pode-se criar um circuito que soma dois bits, chamado um somador.
Ele recebe dois bits separados, cada um podendo ser 1 ou 0, e calcula a soma.
A soma de 0 mais 0 é igual a 0,
0 mais 1 é igual a 1, e 1 mais 1 é igual a 2.
É preciso ter dois fios de saída, porque a soma pode ter até dois dígitos binários.
Tendo um somador simples para somar dois bits de informação,
você pode juntar vários somadores lado a lado para somar números muito maiores.
Por exemplo, veja como um somador de 8 bits soma os números 25 e 50.
Cada número é representado com 8 bits, resultando em 16 sinais de entrada.
O somador de 8 bits tem vários somadores de 1 bit, que, juntos, calculam a soma.
Circuitos diferentes podem fazer outros cálculos, como subtração ou multiplicação.
O computador processa toda a informação usando a combinação de operações simples.
Cada operação individual que um computador faz é tão simples que um humano pode fazer
mas esses circuitos são muito mais rápidos
No início, esses circuitos eram grandes e lentos,
e um somador de 8 bits tinha o tamanho de uma geladeira, levando minutos para somar.
Hoje, os circuitos são microscópicos, e muito mais rápidos.
Porque os computadores menores são tão rápidos?
Porque quanto menor é o circuito, menor a distância que o sinal elétrico percorre.
Circuitos funcionando na velocidade da luz fazem bilhões de cálculos por segundo.
Se você está jogando, gravando um vídeo ou explorando o cosmo,
a tecnologia requer que muita informação seja processada com muita rapidez.
Por trás de toda esta complexidade estão pequenos circuitos processando sinais
binários para gerar páginas da Web, vídeos, música e jogos.
Estes circuitos ajudam a decodificar DNA para diagnosticar e curar doenças.
E você? O que gostaria de fazer com todos esses circuitos?