สิ่งที่เจ๋งที่สุดที่ฉันค้นพบเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าคือ
วงจรไฟฟ้าเหมือนเป็นรูปแบบหนึ่งของศิลปะ ถ้าฉันมีความคิดสร้างสรรค์ ฉันสามารถจะแสดงความคิดสร้างสรรค์ออกมาด้วยวงจรไฟฟ้า
ดังนั้น ถ้าคุณมีไอเดียบางอย่าง คุณสามารถใช้เทคโนโลยีทำให้ไอเดียเหล่านั้นเป็นจริง
ข้อมูลทั้งหมดที่ใส่เข้าไป หรือนำออกมาจากคอมพิวเตอร์เป็นข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ
ที่สามารถแทนค่าด้วยสัญญาณไฟฟ้าเปิดหรือปิด
หรือ 1 และ 0
เพื่อประมวลผลข้อมูลที่เข้ามาและทำให้ข้อมูลเป็นผลลัพท์แสดงออกไป
คอมพิวเตอร์ต้องปรับแต่งและรวมสัญญาณที่เข้ามา
เพื่อทำสิ่งนี้ คอมพิวเตอร์ใช้ส่วนประกอบเป็นล้านๆ ส่วนเพื่อประกอบกันเป็นวงจรไฟฟ้า
ลองเข้าไปดูใกล้ๆ ว่าวงจรไฟฟ้าเหล่านี้สามารถปรับแต่งและประมวลข้อมูลที่ถูกแทนค่าด้วยเลข 1 และ 0
มันเป็นวงจรที่ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ
มันใช้รับสัญญาณไฟฟ้า เปิด หรือ ปิด เข้าไป แล้วก็ทำให้ตรงข้าม
ดังนั้นถ้าคุณให้สัญญาณ 1 มันไป, วงจรจะให้ 0 กลับมา
และถ้าคุณให้สัญญาณ 0 เข้าไปในวงจร, มันจะให้ 1 ออกมา
สัญญาณที่เข้าไป "ไม่" เหมือนสัญญาณที่ออกมา เราเรียกมันว่า วงจร "ไม่" (NOT)
วงจรที่ซับซ้อนขึ้นอีก สามารถที่จะรับสัญญาณหลายๆ สัญญาณ แล้วรวมมันเข้าด้วยกัน แล้วให้ผลลัพท์ที่แตกต่างแก่คุณ
ในตัวอย่างนี้ วงจรจะรับสัญญาณไฟฟ้าเข้าไป 2 อัน และแต่ละอัน อาจจะเป็น 1 หรือ 0
หากสัญญาณอันใดอันนึงที่เข้ามาเป็น 0 สัญญาณที่ออกมาจะเป็น 0
วงจรนี้จะให้ผลลัพท์เป็น 1 ออกมา
ถ้าสัญญาณแรก "และ" สัญญาณที่สองเป็น 1 ทั้งคู่, เราเลยเรียกว่า วงจร "และ" (AND)
มันมีวงจรเล็กๆแบบนี้มากมายที่ทำหน้าที่คำนวณทางตรรกะอย่างง่าย
ด้วยการเชื่อมโยงวงจรเหล่านี้เข้าด้วยกัน เราจะได้วงจรที่ซับซ้อนขึ้น ที่สามารถทำการคำนวณที่ซับซ้อนขึ้น
ยกตัวอย่างเช่น คุณสามารถทำวงจรที่บวก 2 บิท เข้าด้วยกัน เรียกว่า ตัวบวก (adder)
วงจรนี้รับบิท 2 ค่าเข้าไป แต่ละอันอาจจะเป็น 0 หรือ 1 ก็ได้ แล้วบวกมันเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผลรวม
ผลรวมสามารถเป็นไปได้ทั้ง 0 บวก 0 ได้เท่ากับ 0
0 บวก 1 ได้เท่ากับ 1 หรือ 1 บวก 1 ได้เท่ากับ 2
คุณต้องการสายไฟ 2 เส้นเพื่อแสดง 2 หลัก (2 บิท) ที่เป็นผลรวม
เมื่อคุณมีตัวบวกสำหรับหาผลรวมข้อมูล 2 บิท
คุณก็สามารถรวมวงจรตัวบวกหลายๆตัวเข้าด้วยกัน เพื่อไว้หาผลรวมของเลขที่มากกว่านี้
ยกตัวอย่างเช่น นี่คือ การทำงานของ ตัวบวก 8 บิท ในการ บวกเลข 25 และ 50
ตัวเลขแต่ละตัวถูกแทนค่าด้วย ตัวเลข 8 บิท ซึ่งทำให้มี สัญญาณไฟฟ้า 16 บิท (16 เส้น) ที่วิ่งเข้าไปในวงจร
วงจรตัวบวก 8 บิท มีวงจรบวกเล็กๆ ข้างในที่ทำงานร่วมกันเพื่อหาผลรวม
ยังมีวงจรอื่นๆ ที่ทำหน้าที่แตกต่างกันออกไป สามารถทำหน้าที่ในการคำนวณพื้นฐานอื่นๆ เช่นการลบ หรือการคูณ
จริงๆแล้ว ตัวประมวลผลทั้งหลายในคอมพิวเตอร์ของคุณ แค่ประกอบขึ้นจากการทำงานง่ายๆ เล็กๆ แบบนี้จำนวนมาก มาทำงานร่วมกัน
การทำงานแต่ละอย่างที่คอมพิวเตอร์ทำได้นะ มันง่ายมากๆ ที่มนุษย์ก็สามารถทำได้
แต่วงจรที่อยู่ในคอมพิวเตอร์พวกนี้ทำงานได้เร็วกว่ามากๆ
สมัยก่อน วงจรเหล่านี้มันใหญ่เทอะทะและทำงานช้าอืดอาดมาก
และตัวบวก 8 บิท อาจจะใหญ่เท่าๆ กับตู้เย็นและมันอาจจะใช้เวลาหลายนาที สำหรับการคำนวณอย่างง่าย
ทุกวันนี้ วงจรคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กมากแบบต้องส่องกล้องจุลทรรศน์ดู และทำงานเร็วกว่ามากๆ
ทำไมคอมพิวเตอร์ที่เล็กลงกลับทำงานเร็วขึ้น