第35章半加器和全加器



35.

在程理說完後,所有人的目光都火熱起來。

“這……邏輯運算我算是看懂了,但是這邏輯運算,怎麽能做出四則運算呢?”很多人都十分不解。

帶着這份不解和好奇,所有人都聚精會神的看着程理演示。

于是,這個房間聚集了越來越多的人,最後甚至房間裏都塞不下了,連外面通道都擠着很多慕名而來的人。

面對這麽多的人,程理依然沒有任何慌亂,而是按照自己的節奏,開始組建加法機起來。

然後程理還一邊組建,一邊對着算老講解起來。

“爲了方便講解,這裏我用‘0’這個符号代替陰,‘1’這個符号代替陽。”程理首先道。

因爲這個世界沒有阿拉伯數字,而程理已經習慣用阿拉伯數字,所以還是首先注明了下。

“要想通過邏輯運算,來實現加法運算,首先需要把二進制的加法運算進行分解。”

“所以,可以先來看看1位數的二進制加法。”

0+0=0

0+1=1

1+0=1

1+1=10。

這就是1位數的二進制加法,所有情況的羅列表。

比起十進制,無疑簡單很多。

我們可以把上面的二進制加法表,做一點小改進,那就是在結果統一用兩位數表示。

就變成了:

0+0=00

0+1=01

1+0=01

1+1=10

“這樣一來,二進制數字的相加結果是兩位數,分别成爲“和”以及“進位”。”

程理在算老遞過來的一塊黑闆上,寫下了這個二進制加法表。

“如此,我們就可以把二進制加法表,拆分成兩個表。”

第一個是‘和’表:

0+0=0

0+1=1

1+0=1

1+1=0

“可以看出,這個‘和’表,就是二進制加法表裏結果的末位數拆出來後的結果。”

第二個是‘進’表:

0+0=0

0+1=0

1+0=0

1+1=1

“可以看出,這個‘進’表,就是二進制加法表裏結果的首位拆出來後的結果。”

這時候算老十分敏銳的發現了,拆分後的‘進’表,跟‘與門’邏輯很像!

于是算老有些激動道。

“這個進表,跟‘與門’輸出結果很像。”

‘與門’邏輯是。

兩陰爲陰。

兩陽爲陽。

一陰一陽,則爲陰。

陰爲0,陽爲1。

所以實際上,‘與門’邏輯用0和1表示的話,就是:

0+0=0

0+1=0

1+0=0

1+1=1

而這,正是‘進’表的表現形式!

“換句話說,我們可以用‘與門’靈路來進行二進制加法計算中,進位的計算!”算老激動道。

程理心道,不愧是青靈島上陰陽算學造詣最深的人,竟然這麽快就反應過來了。

于是程理贊歎道:“沒錯,正是如此。”

算老這時候将目光放到“和”表上。

然後他看了半天,也沒發現,能跟“和”表相符的門靈路。

“二進制的‘和’表,要用門靈路實現比較複雜,需要好幾個步驟。”

程理開始了一連串讓人眼花缭亂的操作,一個個靈路在程理手中被不斷構建出來。

“首先,需要将一個‘與門’靈路和‘非門’靈路串聯起來,形成一個‘與非門’靈路。”

‘與非門’靈路是衍生門靈路,是由“與門”和“非門”串聯而成,這種串聯形式,在邏輯運算裏就是先進行“與”邏輯運算,再進行“非”邏輯運算,也就是先與後非。

因爲,“與”邏輯是:

0+0=0

0+1=0

1+0=0

1+1=1

将這個邏輯運算結果,再全部用“非”邏輯運算一次,就會得到。

0+0=0→1

0+1=0→1

1+0=0→1

1+1=1→0

而這個,就是與非門的輸出結果。

“這個‘與非門’的輸出結果,跟‘和’表還是不符,所以我們還需要進一步堆砌。”

“所以,接下來,我們将‘與非門’靈路和‘或門’靈路進行并聯……”

“然後,将并聯後的靈路,再和一個‘與門’串聯起來。”

程理又将靈路進一步拼接。

“與非門”和“或門”并聯後,就會得到兩個輸出結果。

再将這個并聯後的靈路和一個“與門”串聯,那麽相當于“與非門”和“或門”的輸出結果,變成了“與門”靈路的輸入數據。

我們已經知道:

“與非門”的輸出結果爲:1、1、1、0。

“或門”的輸出結果爲:0、1、1、1。

将這兩個輸出結果,作爲輸入數據,經由1次“與門”邏輯計算的話,就會變成。

1+0=0

1+1=1

1+1=1

0+1=0

“而,0、1、1、0,就是我們想要的‘和’表結果!”

“所以,隻要将一個‘與非門’和一個‘或門’并聯後,再和一個‘與門’串聯,就可以得到一個二進制加法所需要的‘和’表的結果!”

“而這個能得出二進制加法‘和’表結果的特殊靈路,也有個專門的稱呼,叫做‘異或門’靈路!”

在程理擲地有聲的話語結束後,現場所有人都鴉雀無聲,場上一片寂靜,所有人都被深深震撼到了。

邏輯的魅力,第一次在這個世界大放異彩。

現場的人,都是有一定陰陽算學造詣的人,所以都能從程理剛演示的繁複操作中,感覺到無比高深的内在道理!

于是,一時間,每個人都陷入深深的思索中無法自拔。

程理并沒有在乎那麽多,而是繼續制造自己的加法機。

這時候,我們下一步工作就是,把‘與門’和‘異或門’并聯起來。”

“‘與門’輸出進位結果,‘異或門’輸出和結果。”

“這樣一來,我們就得到了一個半加器。”

“一個半加器,隻能進行1位數的二進制加法計算,而且沒辦法擴展。顯然實用性很低,我們還需要進一步改良一下。”

程理一邊說着,又一邊進行更複雜的靈路搭建操作。

漸漸的,地上的靈路越來越複雜和龐大,不知不覺居然有幾十個基本邏輯門靈路,被程理用各種方式串聯并聯起來,讓周圍人已經看得有些眼花缭亂起來了。

“嗯嗯,這樣将兩個半加器連接起來,再加上一個進位輸入,我們就得到了一個全加器。”

“一個全加器可以進行1位二進制加法運算,但比起半加器,全加器有了擴展空間。

“隻要将2個全加器這樣連接在一起,就可以計算2位二進制計算……”

“所以,接下來就是數量的堆疊了,想要實現8位數的二進制計算,就一共需要搭建8個全加器,144個繼靈器。

“這得花點時間,你們稍微等我一會……”

程理開始不停的忙活起來,一台這個世界最原始的靈力計算機,正在程理手中逐漸形成!

======

(這幾章太難寫了,我基本整個國慶假期都在找資料,沒有出去玩,而是捧着幾本編程的書死啃,兔子寫書一向是比較嚴謹的。

看在兔子這麽認真的份上,大家多投點推薦票給兔子吧!)

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