CUM FUNCȚIONEAZĂ COMPUTERELE
CIRCUITE ȘI LOGICĂ

Una dintre cele mai tari chestii
pe care le-am descoperit despre circuite

este că ele pot fi o artă, dacă aș avea o idee
creativă, o pot ilustra folosind circuite.

Așadar, dacă ai idei, poți folosi tehnologia
pentru a le aduce la viață.

Fiecare intrare sau ieșire a unui computer
este de fapt un tip de informație

care poate fi reprezentată de semnalele electrice pornit sau oprit

sau de 1 sau 0.

Că să poată procesa informația de intrare
și să poată procesa informația de ieșire

un computer are nevoie să modifice
și să combine semnalele de intrare.

Pentru a face asta un computer folosește milioane de componente electronice

care împreună formează circuitele.

Să ne uităm atent cum circuitele pot modifica
și procesa informație redată de 1 și 0.

Acesta este un circuit incredibil de simplu.

Preia un semnal electric, pornit/oprit, și îl întoarce.

Adică, dacă oferi un semnal de 1, circuitul îți returnează un 0,

iar dacă oferi circuitului un 0, el îți returnează 1.

Semnalul care întră nu este același că cel care iese,
numit un circuit NOT (invertor).

Circuitele mai complicate pot lua mai multe
semnale le pot combina, cu un rezultat diferit.

În acest exemplu, un circuit va lua două
semnale electrice, fiecare fiind 1 sau 0.

Dacă oricare din semnalele care întră este un 0,
atunci rezulatul va fi și el 0.

Circuitul îți va oferi 1

doar dacă primul semnal și al doilea sunt ambele 1

și astfel numim circuitul AND.

Există multe astfel de circuite mici
care execută simple calcule logice.

Conectând aceste circuite, putem face
mai multe circuite complexe

care să execute calcule dificile.

Spre exemplu, poți face un circuit care adaugă
2 biți, numit un sumator.

Acest circuit preia 2 biți individuali, fiecare 1 sau 0

și îi adaugă împreună pentru a calcula suma.

Suma poate fi 0 plus 0 egal 0,

0 plus 1 egal 1, sau 1 plus 1 egal 2.

Ai nevoie de două fire care ies deoarece poate fi
nevoie de 2 cifre binare că să reprezinți suma.

Odată ce ai un singur sumator
pentru adaugarea a 2 biți de informație,

poți combina multipli ai acestor circuite
sumatoare unul lângă altul

pentru a adaugă numere mai mari.

Spre exemplu, iată cum un sumator de 8 biți
adună numerele 25 și 50.

Fiecare număr este reprezentat folosing 8 biți

rezultând 16 semnale electrice diferite
care întră în circuit.

Circuitul unui sumator de 8 biți
are mulți sumatori în interior

care calculează împreună suma.

Circuitele electrice diferite pot executa
alte calcule simple

precum scăderea sau multiplicarea.

De fapt, toate informațiile procesate de computer

sunt doar mulțimi de simple operații
puse laolaltă.

Fiecare operație individuală făcută
de un computer este atât de simplă

încât poate fi făcută de un om

dar aceste circuite din interiorului
computerului sunt mult mai rapide.

În trecut, aceste circuite erau mari și ciudate,

și un sumator de 8 biți putea fi cât un frigider

și dura minute pentru a executa un simplu calcul.

Azi, circuitele sunt microscopice
ca mărime și funcționează mai rapid.

De ce calculatoarele mici sunt mai rapide?

Deoarece cu cât un circuit este mai mic

cu atât distanța pe care o parcurge
semnalul electric este mai mică.

Electricitatea circulă cu viteza luminii

de aceea circuitele moderne execută
miliarde de calcule pe secundă.

Așa că, indiferent dacă joci un joc,
înregistrezi un video sau explorezi cosmosul,

tot ce poți face cu tehnologia necesită
procesarea multor informații într-un timp scurt.

Sub toată această complexitate
se află doar circuite mici

care transformă semnalele binare

în site-uri web, videoclipuri, muzică și jocuri.

Aceste circuite pot să ne ajute să decodam ADN-ul
pentru a diagnostica și a vindeca afecțiunile.

Așa că ce ați vrea să faceți cu aceste circuite?