人·本文主要目标是将计算机入门四件套进行初步的体系化学习,留下笔记方便以后查看复习。一共40课
计算机的实质:
多层抽象封装:极其简单的组件,通过一层层的抽象,来做出复杂的操作。计算机中的很多东西,底层其实都很简单,让人难以理解的,是一层层精妙的抽象。
计算机元器件:
作用:实现导电不导电的可控,可控方式不断变化
演变历史:继电器→真空管→晶体管
晶体管原理:给晶体管通电,就导电了,断电,就不导电了(因此叫半导体)



为什么使用二进制:
- 二进制也可以表达信息:布尔代数可以代替实数进行逻辑计算。
- 晶体管至少有2种状态:通电&断电;晶体管有不同电流大小,但是状态越多越容易混淆。
布尔代数的实现
- 变量方面:通过最后端有无电流代表变量。没有常数,仅True和False这两个变量
- 操作方面:NOT/AND/OR。通过一个个“门”电路设计,实现逻辑计算的操作
NOT操作:
作用:将输入布尔值反转。输入的True或False,输出为False或True。
晶体管的实现方式:给晶体管通电,True,则线路接地,无输出电流,为False。给晶体管断电,False,则输出电流从右边输出,为True。

AND操作
作用:2个输入1个输出。仅当2个输入input1和input2都为True时,输出才为True,2个输入的其余情况,输出均为False。
晶体管的实现方式:串联两个晶体管,仅当2个晶体管都通电,输出才有电流(True)

OR操作
作用:2个输入1个输出。只要其中一个输入为True,则输出True。
晶体管的实现方式:并联两个晶体管,只要有一个晶体管通电,则输出有电流(True)。

XOR异或
作用:2个输入1个输出。当2个输入均为True时,输出False,其余情况与OR门相同。

晶体管的实现方式:先用一个OR门(至少除了均T时都是对的),将其与AND门并联(这个门识别是否均为T),AND门与NOT门串联(把结果反向),最后让NOT与AND门并联(合并结果),获得输出。

门的符号表示
作用:将逻辑门简化,将逻辑门用于构建更大的组件,而不至于太复杂。
图示:非门:用三角形+圆圈表示;与门:用D型图案表示;或门:用类似D向右弯曲的图案表示;异或门:用或门+一个圆弧表示