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Uma das coisas mais fixes que descobri sobre circuitos
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é que eles podem ser uma forma de arte — se eu tiver uma ideia criativa, posso alcançá-la usando circuitos.
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Então, se tiveres ideias, podes usar a tecnologia para as tornar reais.
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Cada entrada ou saída de um computador é, efetivamente, um tipo de informação,
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que pode ser representado por sinais elétricos de «on» ou «off»,
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ou por «uns» e «zeros».
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Para processar a informação que chega como entrada, e para criar a informação que é a de saída,
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um computador precisa de modificar e combinar os sinais que recebe.
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Para fazer isto, o computador usa milhões de componentes eletrónicos minúsculas, que se juntam para formar circuitos.
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Vamos olhar com mais pormenor para como podem os circuitos modificar e processar a informação representada por «zeros» e «uns».
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Este é um circuito incrivelmente simples.
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Pega num sinal elétrico, «on» ou «off», e converte-o.
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Então, se o sinal que lhe deres for 1, o circuito dá-te um 0,
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mas, se lhe deres um 0, o circuito dar-te-á um 1.
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O sinal que entra não é o mesmo sinal que sai, e portanto chamamos-lhe circuito NOT.
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Os circuitos mais complexos podem pegar em vários sinais e combiná-los, dando-te um resultado diferente.
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Neste exemplo, um circuito pega em dois sinais elétricos, sendo que cada um pode ser um 1 ou um 0.
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Se cada um dos sinais que entram for um 0, o resultado será também 0.
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O circuito só te dará um 1
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se o primeiro e o segundo sinais também forem um 1, pelo que lhe chamamos circuito AND.
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Existem muitos circuitos pequenos como este, que executam cálculos lógicos simples.
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Ao ligar estes circuitos, podemos construir circuitos mais complexos que façam cálculos mais complexos.
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Por exemplo, podemos fazer uim circuito que junte 2 bits — chamado ADDER.
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Este circuito pega em dois bits individuais, cada um com 1 ou 0, e junta-os para calcular a sua soma.
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Esta soma pode ser 0 mais 0 igual a 0,
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0 mais 1 igual a 1, ou 1 mais 1 igual a 2.
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Precisas de dois fios a sair, porque podem ser precisos dois dígitos binários para representar a soma.
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Depois de teres um ADDER único para adicionar dois bits de informação,
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podes juntar vários destes circuitos ADDER, lado a lado, para somar números muito maiores.
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Por exemplo, aqui está a forma como um ADDER 8-bit soma os números 25 e 50.
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Cada número é representado usando 8 bits, resultando em 16 sinais elétricos diferentes a entrar no circuito.
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O circuito para um ADDER 8-bit tem muitos pequenos adders dentro dele que, juntos, calculam a soma.
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Outros circuitos elétricos podem executar outros cálculos simples, como subtração ou multiplicação.
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Na verdade, todo o processamento de informação feito pelo teu computador é meramente a junção de muitas pequenas operações simples.
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Cada operação individual executada por um computador é tão, tão simples, que pode ser feita por um humano,
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mas estes circuitos dentro dos computadores são muitíssimo mais rápido.
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Antigamente, estes circuitos eram grandes e pesados,
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e um ADDER 8-bit podia ser tão grande como um frigorífico, podendo levar minutros até concluir um cálculo simples.
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Hoje em dia, os circuitos computacionais são microscópicos, e muitíssimo mais rápidos.
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Porque é que os computadores pequenos são também mais rápidos?
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Bom, porque quanto mais pequeno for o circuito, menor é a distância que o sinal elétrico tem de percorrer.
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A eletricidade move-se mais ou menos à velocidade da luz, razão pela qual os circuitos modernos podem fazer milhões de cálculos por segundo.
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Então, quer estejas a jogar um jogo, gravar um vídeo ou a explorar o universo,
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tudo o que podes fazer com a tecnologia requer que muita informação seja processada extremamente rápido.
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Por debaixo de toda esta complexidade estão apenas circuitos minúsculos que convertem sinais binários
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em páginas web, vídeos, música e jogos.
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Este circuitos podem até ajudar-nos a descodificar ADN e a diagnosticar e curar doenças.
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Então... o que gostarias de fazer com todos estes circuitos?
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