WEBVTT

00:00:02.030 --> 00:00:05.710
（计算机是如何工作的）
（电路和逻辑）

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电路对于我来说，最酷的事情就是

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如果有了一些创意，电路就能成为一种艺术形式。我能从电路中获得灵感。

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所以，如果你有了一些主意，可以用技术来让它们成为现实。

00:00:26.860 --> 00:00:32.340
每个计算机的输入输出都是一种高效的信息，

00:00:32.340 --> 00:00:37.240
都能够通过电子信号的开/关来表示

00:00:37.240 --> 00:00:39.060
或者叫做1和0

00:00:39.400 --> 00:00:46.360
为了处理像输入一样的信息，制造像输出一样的信息，

00:00:46.360 --> 00:00:49.920
计算机需要改变和混合输入的信号，

00:00:50.540 --> 00:00:58.520
为了做到这一点，计算机用了上百万个很小的电子元件来组成电路。

00:01:03.040 --> 00:01:08.460
让我们仔细看看电路是如何改变和处理用1和0表达的信息。

00:01:09.460 --> 00:01:12.280
这是个非常简单的电路。

00:01:12.280 --> 00:01:15.820
它输入一个电信号，开或关，然后反转它。

00:01:15.820 --> 00:01:20.580
因此如果给它输入1，电路会给你0，

00:01:20.580 --> 00:01:23.620
如果给它0，它会给你1。

00:01:23.630 --> 00:01:29.680
输入的信号总是被输出的信号所否定，因此我们将这个电路叫做“否”。

00:01:30.040 --> 00:01:36.580
更复杂的电路可以输入多个信号，然后合并起来，输出一个不同的结果。

00:01:36.580 --> 00:01:43.480
这个例子中，电路输入两个电信号，每个都可能是1或0 。

00:01:43.880 --> 00:01:49.580
如果有任何一个信号是0，那么结果也是0 。

00:01:49.580 --> 00:01:52.720
这个电路只会在第一个信号与第二个信号 都是1的情况下，

00:01:52.780 --> 00:02:00.760
才会输出1，因此，我们将它叫做“与”。

00:02:01.220 --> 00:02:06.600
有很多像这样的小电路来执行简单的逻辑计算。
（逻辑门）

00:02:06.600 --> 00:02:13.400
将这些电路连接到一起，就能制造出更复杂的电路，完成更复杂的计算。

00:02:13.940 --> 00:02:19.760
例如，你可以将两个位加到一起的电路叫做加法器。

00:02:19.840 --> 00:02:27.040
这个电路输入两个独立的比特，都可以是1或0，将它们加起来计算总和。

00:02:27.350 --> 00:02:29.829
和可以是0加0等于0，

00:02:30.340 --> 00:02:34.340
0加1等于1，或1加1等于2。

00:02:34.360 --> 00:02:39.440
你需要两条线路来输出，因为它需要两个二进制数字来表示和。

00:02:40.060 --> 00:02:44.500
一旦你有了能将两个比特信息相加的单个加法器。

00:02:44.500 --> 00:02:50.340
你就能将多个加法器并排起来，将更大的数字加到一起。

00:02:51.170 --> 00:02:56.229
例如，这里有一个8比特的加法器，将数字25和50加到一起。

00:02:57.260 --> 00:03:03.730
每个数字都能表示为8比特，结果是传入电路的16个不同的电信号。

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8比特的加法器内部电路还有很多小的加法器，它们一起来计算和。

00:03:12.500 --> 00:03:17.340
不同的电子电路能够执行减法或乘法这样的简单计算。

00:03:17.340 --> 00:03:24.720
事实上，计算机处理所有的信息，都只是将非常非常多的小操作合到一起。

00:03:24.720 --> 00:03:30.520
计算机完成的每个独立操作，都是如此简单，简单到人也能完成。

00:03:30.520 --> 00:03:34.100
但是计算机里的电路非常非常的快。

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以前，这些电路又大又笨重。

00:03:38.660 --> 00:03:44.780
一个8比特的加法器像一个冰箱那么大，而且需要数分钟才能完成一个简单的计算。

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今天的计算机电路，需要用显微镜才能看清楚，而且非常非常的快。

00:03:50.580 --> 00:03:53.200
为什么更小的计算机更快呢？

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因为电路越小，电信号要走的距离就越短。

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电子以光速运动，这是为什么现代电路能够每秒执行数十亿次计算。

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因此，无论你玩游戏，录视频或者探索宇宙，

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你让技术解决的每件事，都需要非常快的处理大量的信息。

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在所有复杂事务的背后，都只是大量微小的电路来将二进制信号转换为

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网站、视频、音乐和游戏。

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这些电路甚至能帮我们解码DNA来诊断并治疗疾病。

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那么，你想用这些电路来做什么呢？