“The only source of knowledge is experience.” - Albert Einstein
引言
编码是一种处理并表达信息的方式,它包括摩斯电码、盲文、二进制语言等等,当然作为计算机类的经典书籍,这本书简述了计算机中以二进制数为基础的编码方式,笔者沿用之前的风格,对这本书的知识点做一个简要介绍。鉴于这本书前面的铺垫实在很长(足足十章),都是为了讲明白编码是个什么东西,还有一些中学电路的知识,所以对于想要快速打好基础的学习者来说,未免有些冗余,所以笔者直接从第11章开始介绍。本文是这个专栏的第一部分,主要讲述第11章。
正文
一些术语
这是一个简单的电路。
介绍一些在这张图中的概念:
- 继电器:方框中的部分,由一个电磁铁,一个开关组成。当电流通过电磁铁时,电磁铁会把上面的铁片吸下来,铁片将两个电线连在一起使灯泡通电。不难看出,继电器实际上是一个开关,而且是一个用电流控制的开关。继电器是构造逻辑电路的基础。
- 左上角的V符号代表一个一端接地的电源。
常见的逻辑门(重点)
逻辑门是构成逻辑电路的基本元素。
与门(AND)
只有左边的两个开关都闭合时,右边灯泡才会发光,说明通电。在逻辑电路中,我们一般用0表示低电压,1表示高电压,在这里可以用0表示未通电,1表示通电,则可以用下表来描述:
与门的符号是:
或门(OR)
给左边的任意一个继电器通电,右边灯泡都会通电。用表格描述就是:
或门的符号是:
反向器
注意,反向器不算逻辑门(逻辑门需要两个及以上的输入),但它的用途也很广泛,所以我们放在这里介绍。
当输入的是0(不通电)时,输出的是1(通电);输入为1时,输出则为0。
反向器的符号如图所示:
2-4解码器
2-4解码器是一种电路。如下图所示,图中电线交叉处有黑点的地方代表这两条电路连接,没有黑点的地方代表仅仅是穿过而没有连接:
两个二进制数可产生00,01,10,11四种结果,在2-4解码器中体现为四种输出,在不同的输入下,只有一个输出是1,其他都是0。感兴趣的读者可以自己走一遍这个电路。
反向器组成的逻辑门
或非门(NOR)
或非门的输出与或门完全相反。下表展示了或非门的输出:
或非门的符号是:
也可以简写为:
与非门(NAND)
与非门的输出和与门恰好相反。下表是与非门的输出:
与非门的符号如下:
缓冲器
缓冲器可以将驱动电磁铁的微弱电流放大。缓冲器的符号如下所示:
摩根定律
两个反向输出的与门和或非门等价,两个反向输入的或门和与非门等价:
这就是离散数学中的摩根定律在逻辑电路中的体现。
我是霜_哀,在算法之路上努力前行的一位萌新,感谢你的阅读!如果觉得好的话,可以关注一下,我会在将来带来更多更全面的算法讲解!