สิ่งหนึ่งที่เจ๋งที่สุดที่ฉันเจอ เกี่ยวกับวงจรก็คือ
วงจรสามารถเป็นศิลปะได้ ถ้าสร้างสรรค์ ก็จะได้ไอเดียสร้างสรรค์จากการใช้วงจร
ฉะนั้นหากมีไอเดีย ก็ใช้เทคโนโลยีช่วย ทำให้ไอเดียนั้นเป็นจริง
ทุกข้อมูลที่นำเข้าและนำออกจากคอมพิวเตอร์ นับเป็นข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ
ซึ่งนำเสนอผ่านการปิดและเปิด ของสัญญาณไฟฟ้า
หรือเลขหนึ่งกับศูนย์
หากจะประมวลผลข้อมูลที่รับเข้าไป ก่อนส่งข้อมูลนั้นออกมา
คอมพิวเตอร์ต้องดัดแปลง และรวมสัญญาณนำเข้านั้น
ซึ่งคอมพิวเตอร์ต้องใช้องค์ประกอบทางไฟฟ้าเล็ก ๆ ซึ่งอยู่ด้วยกันในรูปแบบเพื่อสร้างวงจร
มาดูกันครับว่าวงจรสามารถดัดแปลงและประมวล ผลข้อมูลที่ถูกนำเสนอด้วยเลขหนึ่งกับศูนย์ยังไง
นี่เป็นวงจรอย่างง่าย
มันใช้สัญญาณไฟฟ้าดูว่าปิดหรือเปิด ก่อนจะสลับ
หากคุณให้สัญญาณ 1 ไป วงจรจะให้ 0
ถ้าคุณให้ 0 กับวงจร มันจะให้ 1 กับคุณ
สัญญาณที่เข้าไปไม่เหมือนสัญญาณที่ออกมา เราเลยเรียกมันว่าวงจร Not
วงจรที่ซับซ้อนกว่าสามารถรับและรวมได้หลายสัญญาณ และมอบผลลัพธ์ที่ต่างออกไปให้คุณ
ตัวอย่างนี้ วงจรจะใช้สองสัญญาณ แต่ละอันจะเป็น 1 หรือ 0
ถ้าอันใดอันหนึ่งเป็น 0 ผลลัพธ์ก็จะเป็น 0
วงจรนี้จะเป็น 1 ได้
เมื่อสัญญาณที่หนึ่งและสัญญาณที่สอง เป็น 1 เหมือนกัน เราจึงเรียกว่าวงจร And
จะมีวงจรเล็ก ๆ แบบนี้มากมาย ที่ช่วยคำนวณตรรกะอย่างง่าย
เมื่อเชื่อมวงจรเหล่านี้เข้าด้วยกัน ก็สร้างวงจร ที่ซับซ้อนขึ้น จนคำนวณอะไรที่ซับซ้อนขึ้นได้
เช่นเมื่อทำวงจรที่เพิ่มสองบิทเข้าด้วยกัน เรียกว่า แอดเดอร์
วงจรนี้คำนวณจากสองบิท แต่ละอันจะเป็น 1 หรือ 0 แล้วนำมารวมกันเพื่อคำนวณผลลัพธ์
ผลลัพธ์อาจเป็น 0 บวก 0 ได้ 0
0 บวก 1 ได้ 1 หรือ 1 บวก 1 ได้ 2
ต้องต่อสายไฟออกมาสองเส้นเพื่อแทนหน่วยเลขฐานสอง สองหน่วยในการเสนอผลลัพธ์
เมื่อมีหนึ่งแอดเดอร์เพื่อเพิ่มข้อมูลสองบิท
ก็ใส่แอดเดอร์เข้าไปอีกหลาย ๆ อันได้ เพื่อคำนวณตัวเลขที่มากกว่านั้นมาก
เช่นแอดเดอร์ 8-บิท จะบวกเลข 25 และ 50 แบบนี้
แต่ละเลขนำเสนอด้วย 8 บิท ทำให้มีสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน 16 สัญญาณเข้าวงจร
ในวงจรสำหรับแอดเดอร์ 8 บิทมีแอดเดอร์เล็ก ๆ อีกมาก ซึ่งพอมารวมกันแล้วก็คำนวณผลลัพธ์ได้
วงจรไฟฟ้าที่ต่างกันสามารถ คำนวณแบบง่ายอื่น ๆ ได้เช่น ลบ คูณ
ที่จริงข้อมูลทั้งที่คอมพิวเตอร์ประมวล ก็เป็นเพียงการทำงานเล็ก ๆ มารวมกัน
แต่ละการทำงานที่คอมพิวเตอร์ทำนั้น เรียบง่ายมากจนมนุษย์เองก็ทำได้
แต่วงจรในคอมพิวเตอร์นั้นไวกว่ามาก
วงจรสมัยก่อนทั้งใหญ่และเทอะทะ
แอดเดอร์ 8 บิทอาจใหญ่เท่าตู้เย็น ใช้เวลาหลายนาทีกว่าจะคำนวณง่าย ๆ ได้
วงจรคอมพิวเตอร์ปัจจุบันมีจนาวจิ๋ว และไวกว่ามาก
ทำไมเล็กกว่าแล้วยังไวกว่า
เพราะยิ่งวงจรเล็ก สัญญาณไฟฟ้ายิ่งไม่ต้องเดินทางไกล
สัญญาณไฟฟ้าเดินทางไวพอกับแสง วงจรยุคนี้จึงคำนวณหลักพันล้านได้ใน 1 วินาที
ฉะนั้นไม่ว่าคุณจะเล่นเกม บันทึกวีดีโอ หรือ สำรวจจักรวาล
ทุกสิ่งที่คุณใช้เทคโนโลยีทำ ต้องประมวลผลมากมายอย่างรวดเร็ว
เบื้องหลังความซับซ้อนนี้คือ วงจรจิ๋วมากมายที่เปลี่ยนสัญญาณฐานสอง
เป็นเว็บไซต์ วีดีโอ เพลงและเกมส์
วงจรพวกนี้ยังช่วยเราถอดรหัสดีเอ็นเอ เพื่อวินิจฉัยและรักษาโรคด้วย
แล้วคุณล่ะ อยากใช้วงจรพวกนี้ทำอะไร