-
CUM FUNCȚIONEAZĂ COMPUTERELE
CIRCUITE ȘI LOGICĂ
-
Una dintre cele mai tari chestii
pe care le-am descoperit despre circuite
-
este că ele pot fi o artă, dacă aș avea o idee
creativă, o pot ilustra folosind circuite.
-
Așadar, dacă ai idei, poți folosi tehnologia
pentru a le aduce la viață.
-
Fiecare intrare sau ieșire a unui computer
este de fapt un tip de informație
-
care poate fi reprezentată de semnalele electrice pornit sau oprit
-
sau de 1 sau 0.
-
Că să poată procesa informația de intrare
și să poată procesa informația de ieșire
-
un computer are nevoie să modifice
și să combine semnalele de intrare.
-
Pentru a face asta un computer folosește milioane de componente electronice
-
care împreună formează circuitele.
-
Să ne uităm atent cum circuitele pot modifica
și procesa informație redată de 1 și 0.
-
Acesta este un circuit incredibil de simplu.
-
Preia un semnal electric, pornit/oprit, și îl întoarce.
-
Adică, dacă oferi un semnal de 1, circuitul îți returnează un 0,
-
iar dacă oferi circuitului un 0, el îți returnează 1.
-
Semnalul care întră nu este același că cel care iese,
numit un circuit NOT (invertor).
-
Circuitele mai complicate pot lua mai multe
semnale le pot combina, cu un rezultat diferit.
-
În acest exemplu, un circuit va lua două
semnale electrice, fiecare fiind 1 sau 0.
-
Dacă oricare din semnalele care întră este un 0,
atunci rezulatul va fi și el 0.
-
Circuitul îți va oferi 1
-
doar dacă primul semnal și al doilea sunt ambele 1
-
și astfel numim circuitul AND.
-
Există multe astfel de circuite mici
care execută simple calcule logice.
-
Conectând aceste circuite, putem face
mai multe circuite complexe
-
care să execute calcule dificile.
-
Spre exemplu, poți face un circuit care adaugă
2 biți, numit un sumator.
-
Acest circuit preia 2 biți individuali, fiecare 1 sau 0
-
și îi adaugă împreună pentru a calcula suma.
-
Suma poate fi 0 plus 0 egal 0,
-
0 plus 1 egal 1, sau 1 plus 1 egal 2.
-
Ai nevoie de două fire care ies deoarece poate fi
nevoie de 2 cifre binare că să reprezinți suma.
-
Odată ce ai un singur sumator
pentru adaugarea a 2 biți de informație,
-
poți combina multipli ai acestor circuite
sumatoare unul lângă altul
-
pentru a adaugă numere mai mari.
-
Spre exemplu, iată cum un sumator de 8 biți
adună numerele 25 și 50.
-
Fiecare număr este reprezentat folosing 8 biți
-
rezultând 16 semnale electrice diferite
care întră în circuit.
-
Circuitul unui sumator de 8 biți
are mulți sumatori în interior
-
care calculează împreună suma.
-
Circuitele electrice diferite pot executa
alte calcule simple
-
precum scăderea sau multiplicarea.
-
De fapt, toate informațiile procesate de computer
-
sunt doar mulțimi de simple operații
puse laolaltă.
-
Fiecare operație individuală făcută
de un computer este atât de simplă
-
încât poate fi făcută de un om
-
dar aceste circuite din interiorului
computerului sunt mult mai rapide.
-
În trecut, aceste circuite erau mari și ciudate,
-
și un sumator de 8 biți putea fi cât un frigider
-
și dura minute pentru a executa un simplu calcul.
-
Azi, circuitele sunt microscopice
ca mărime și funcționează mai rapid.
-
De ce calculatoarele mici sunt mai rapide?
-
Deoarece cu cât un circuit este mai mic
-
cu atât distanța pe care o parcurge
semnalul electric este mai mică.
-
Electricitatea circulă cu viteza luminii
-
de aceea circuitele moderne execută
miliarde de calcule pe secundă.
-
Așa că, indiferent dacă joci un joc,
înregistrezi un video sau explorezi cosmosul,
-
tot ce poți face cu tehnologia necesită
procesarea multor informații într-un timp scurt.
-
Sub toată această complexitate
se află doar circuite mici
-
care transformă semnalele binare
-
în site-uri web, videoclipuri, muzică și jocuri.
-
Aceste circuite pot să ne ajute să decodam ADN-ul
pentru a diagnostica și a vindeca afecțiunile.
-
Așa că ce ați vrea să faceți cu aceste circuite?
Code.org
