1
00:00:02,030 --> 00:00:05,710
（计算机是如何工作的）
（电路和逻辑）

2
00:00:08,720 --> 00:00:11,420
电路对于我来说，最酷的事情就是

3
00:00:11,780 --> 00:00:18,440
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。

4
00:00:20,300 --> 00:00:24,700
所以，如果你有了一些主意，可以用技术来让它们成为现实。

5
00:00:26,860 --> 00:00:32,340
每个计算机的输入输出实际上都是信息，

6
00:00:32,340 --> 00:00:37,240
都能够通过电子信号的开/关来表示

7
00:00:37,240 --> 00:00:39,060
或者叫做1和0

8
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，

9
00:00:46,360 --> 00:00:49,920
计算机需要改变和混合输入的信号，

10
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。

11
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。

12
00:01:09,460 --> 00:01:12,280
这是个非常简单的电路。

13
00:01:12,280 --> 00:01:15,820
它输入一个电信号，开或关，然后反转它。

14
00:01:15,820 --> 00:01:20,580
因此如果给它输入1，电路会给你0，

15
00:01:20,580 --> 00:01:23,620
如果给它0，它会给你1。

16
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”。

17
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。

18
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 。

19
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 。

20
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，

21
00:01:52,780 --> 00:02:00,760
才会输出1，因此，我们将它叫做“与”。

22
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）

23
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。

24
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。

25
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。

26
00:02:27,350 --> 00:02:29,829
和可以是0加0等于0，

27
00:02:30,340 --> 00:02:34,340
0加1等于1，或1加1等于2。

28
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。

29
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。

30
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。

31
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。

32
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。

33
00:03:04,920 --> 00:03:10,760
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。

34
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。

35
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。

36
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。

37
00:03:30,520 --> 00:03:34,100
但是计算机里的电路非常非常的快。

38
00:03:34,820 --> 00:03:38,660
以前，这些电路又大又笨重。

39
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。

40
00:03:45,100 --> 00:03:50,060
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。

41
00:03:50,580 --> 00:03:53,200
为什么更小的计算机更快呢？

42
00:03:53,200 --> 00:03:58,140
因为电路越小，电信号要走的距离就越短。

43
00:03:58,360 --> 00:04:04,340
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。

44
00:04:05,320 --> 00:04:10,720
因此，无论你玩游戏，录视频或者探索宇宙，

45
00:04:11,860 --> 00:04:18,019
你让技术解决的每件事，都需要非常快的处理大量的信息。

46
00:04:18,860 --> 00:04:24,900
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

47
00:04:24,900 --> 00:04:27,720
网站、视频、音乐和游戏。

48
00:04:27,720 --> 00:04:31,960
这些电路甚至能帮我们解码DNA来诊断并治疗疾病。

49
00:04:31,960 --> 00:04:34,920
那么，你想用这些电路来做什么呢？