3 二進位制數的應用 邏輯學及邏輯門

2021-08-26 00:15:22 字數 1441 閱讀 5018

由前面的例子中我們講了很多裝置,比如手電筒、繼電器,以及兩個編碼:莫爾斯編碼和布萊葉盲文,這些和我們熟知的二進位制數有著很大的聯絡。

二進位制數我們已經很了解了,接下來舉幾個例子:

1.膠卷的好壞判定。我們把膠卷拉開,會發現有12個方格,是由銀色和黑色組成。銀色是導體,可以導電;而黑色,是塗上一層的絕緣體。這12個編號是遵循dx編碼。**速度是遵循沒過標準協會asa制定的等級,12個方格中的第乙個通常是銀色的,即1,而我們通過對2、3、4、5、6進行編碼能夠描述asa給定的等級,就能夠判定膠卷的**速度。而8、9、10用來對膠卷進行編碼,11、12指出**格式,即是黑白沖洗等。

2.upc即我們日常生活中購買物品都會有的乙個條形碼,我們看上去這和二進位製碼沒有什麼關係,實際上,這就是由二進位製碼進行編碼的。我們看到upc是由粗細交錯、寬窄間隔交錯的條組成,在下面還有數字。upc是由30條不同寬度的垂直黑色條紋組成。我們解碼的方法就是有黑色條紋的地方為1,白色為0.最窄的黑條紋表示1個1,第二窄的黑條紋表示2個1.同樣,最窄白色間隙為1個0,第二窄的白色間隙為2個0.因此我們就有了95位的二進位制數,前三位為101是乙個左護線,表明條形碼開始。最右邊三位是右護線,通常為101,左護線後面是6組位元串,一組由7位組成,中間有5位中間護線,通常為01010,表示左邊已經結束,開始右邊,右邊同樣也是6組位元串,一組由7位組成。左邊的數字以0開頭,以1結尾,右邊的數字則相反。因此我們根據左右數字即12組位元串能夠翻譯成12個十進位制數,就是條形碼下面的12個數字。最後一位用於校驗。upc支援兩方向讀。

了解了二進位制的應用,我們提出了邏輯學,邏輯學是由蘇格拉底提出的,最著名的是三段論。接下來是布林提出了布林代數,他的突破在於相比傳統代數,他對於運算元進行抽象,使得運算元表示的是乙個類,布林代數中包括:and、or、not、1、0.我們其實可以把任何布林表示式轉換成由開關和燈組成的電路,通過開閉開關,燈的亮滅判定表示式的結果。但是布林死之前白熾燈還是沒有發明。接下來介紹一位計算機革命的偶像級人物:巴貝奇。他發明了差分機和分析引擎,是計算機的前身。

我們前面講了邏輯學,接下來我們講到了邏輯門,邏輯門其實就如一般的門一樣,只是這裡允許阻止電流通過,前面講到布林表示式能夠轉換為由很多電鍵組成的複雜電路,但是這個轉換經過了很長時間,最後是由mit的夏農發出的《繼電器和開關電路的符號分析》**提出,這種電路稱為網路。前面我們講到的繼電器即放大訊號的裝置可以代替開關,優點是開關是人來驅動的,但是繼電器可以被其他繼電器驅動,繼電器也被稱為緩衝器,因為能夠緩衝一段時間,我們用「觸發」表明繼電器通電,繼電器也稱為雙擲繼電器,因為輸出可以有兩種方式,並且這兩種方式作用是相反的。

邏輯門有4種:

(1) 與門:與門的輸入端可以大於2.乙個輸入端用乙個繼電器。

(2) 或門:或門的輸入端可以大於2. 乙個輸入端用乙個繼電器。

(3) 與非門。

(4) 或非門。

雙擲繼電器的另一種輸出被稱為反向器。只有乙個輸出,輸入為0,輸出為1。

2-4解碼器:2個輸入端,4個輸出端,輸出端都是互斥的,不能同時為1.

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