WEBVTT 00:00:08.160 --> 00:00:13.540 Одна из самых крутых особенностей радиоинженерии в том, что создание печатной платы может быть искусством, 00:00:13.540 --> 00:00:18.440 если у меня есть творческая идея, я могу ее осуществить с помощью схемы. 00:00:20.300 --> 00:00:24.700 Поэтому если у вас есть идеи, вы можете прибегнуть к технологии, чтобы воплотить их в жизнь. 00:00:26.860 --> 00:00:32.340 Каждый вводи вывод компьютера является по сути типом информации, 00:00:32.340 --> 00:00:37.240 которую можно представить электрическими сигналами "включено" или "выключено", 00:00:37.240 --> 00:00:39.060 единицами и нулями. 00:00:39.400 --> 00:00:46.360 Для преобразования поступающей на вход информации в конечную, 00:00:46.360 --> 00:00:49.920 компьютер должен изменить и объединить различные входные сигналы. 00:00:50.540 --> 00:00:57.000 Чтобы сделать это возможным, компьютер использует миллионы мелких электрических компонентов, 00:00:57.000 --> 00:00:59.960 которые образуют схемы. 00:01:03.040 --> 00:01:08.460 Рассмотрим поближе, как схемы могут изменять и обрабатывать информацию в форме нулей и единиц. 00:01:09.460 --> 00:01:12.280 Это очень простая схема. 00:01:12.280 --> 00:01:15.820 Она берет электрический сигнал "включено" или "выключено", и инвертирует его. 00:01:15.820 --> 00:01:20.580 Поэтому, если на вход подано 1, возвращается 0. 00:01:20.580 --> 00:01:23.620 Если на вход подать 0, получим 1. 00:01:23.630 --> 00:01:29.680 Сигнал на входе не является тем же сигналом на выходе, поэтому эту схему мы называем "Не равно". 00:01:30.040 --> 00:01:36.580 Более сложные схемы могут получать несколько сигналов, комбинировать их и выдавать различные результаты. 00:01:36.580 --> 00:01:43.480 В этом примере схема работает с двумя электрическими сигналами, каждый из которых может быть "1" или "0". 00:01:43.880 --> 00:01:49.580 Если хотя бы один из входных сигналов "0", то и результат тоже "0". 00:01:49.580 --> 00:01:52.720 Схема лишь тогда выдаст "1", 00:01:52.780 --> 00:02:00.760 если и входной, и выходной сигналы являются единицами. Поэтому назовем эту схему "И". 00:02:01.220 --> 00:02:06.600 Много маленьких схем, как эта, выполняют простые логические вычисления. 00:02:06.600 --> 00:02:13.400 Соединяя эти схемы, можно создать более сложные для выполнения сложных вычислений. 00:02:13.940 --> 00:02:19.760 Например, можно сделать схему, которая складывает 2 бита, и назвать ее сумматором. 00:02:19.840 --> 00:02:26.350 Эта схема принимает 2 отдельных бита, каждый из которых может быть 0 или 1, 00:02:26.350 --> 00:02:27.350 складывая их, вычисляет сумму. 00:02:27.350 --> 00:02:29.829 Возможные варианты: 0+0 =0 00:02:30.340 --> 00:02:34.340 0+1=1, или 1+1=2. 00:02:34.360 --> 00:02:39.060 Нам нужно два сигнала на выходе, так как для выражения суммы нам необходимо 2 двоичных числа. 00:02:40.060 --> 00:02:44.500 Когда у вас есть один сумматор для сложения двух битов информации, 00:02:44.500 --> 00:02:50.340 вы можете объединить произведения сумматоров для сложения бОльших чисел. 00:02:51.170 --> 00:02:56.229 Например, здесь 8-битный сумматор складывает число 25 и 50. 00:02:57.260 --> 00:03:03.730 Каждое число представлено 8 битами, образуя 16 различных электрических сигналов проходящих в схеме. 00:03:04.920 --> 00:03:10.760 Схема для 8-битного сумматора состоит из некоторого числа меньших сумматоров, которые вместе вычисляют сумму. 00:03:12.500 --> 00:03:17.340 Различные электрические схемы могут выполнять другие простые вычисления: вычитание или умножение. 00:03:17.340 --> 00:03:21.260 Собственно, весь процесс обработки информации, которую выполняет компьютер, 00:03:21.260 --> 00:03:24.720 сводится к сочетанию множества простых операций. 00:03:24.720 --> 00:03:30.520 Каждое отдельное действие, которое выполняется компьютером - очень простое, даже для человека, 00:03:30.520 --> 00:03:34.100 но схемы внутри компьютера намного быстрее. 00:03:34.820 --> 00:03:38.660 Когда-то раньше схемы были большими и громоздкими, 00:03:38.660 --> 00:03:44.780 8-битный сумматор мог быть размером с холодильник, и простое вычисление длилось минутами. 00:03:45.100 --> 00:03:50.060 Сегодня же компьютерные схемы - микроскопичны, и значительно более быстрые. 00:03:50.580 --> 00:03:53.200 Каким образом меньшие компьютеры являются такими же быстрыми? 00:03:53.200 --> 00:03:58.140 Что ж, чем меньше схема, тем меньшее расстояние вынужден преодолевать электрический сигнал. 00:03:58.360 --> 00:04:04.320 Электрический сигнал движется на скорости, подобной скорости света, поэтому современные схемы могут выполнять 00:04:04.320 --> 00:04:05.320 миллиарды вычислений в секунду. 00:04:05.320 --> 00:04:10.720 Поэтому когда вы играете в игру, записываете видео или исследуете космос - 00:04:11.860 --> 00:04:17.860 что бы вы ни делали с помощью технологий, требуется чрезвычайно быстрая обработка 00:04:17.860 --> 00:04:18.860 огромного количества информации. 00:04:18.860 --> 00:04:24.900 За всей этой сложностью скрыто множество мелких схем, которые превращают двоичные сигналы 00:04:24.900 --> 00:04:27.720 в веб-сайты, видео, музыку и игры. 00:04:27.720 --> 00:04:31.960 Эти схемы могут даже помочь нам расшифровать ДНК для диагностики и лечения болезней. 00:04:31.960 --> 00:04:34.920 А что бы вы хотели создать из этих схем?