a
和 b
代表着控制电路的开关,通过控制这两个开关的通电状态来控制灯泡的亮
与不亮
。1
和 0
来表示开关的通电
和断电
的状态表示,1
表示通电
状态,0
表示断电
状态。同样的,我们也用数字 1
和 0
来表示灯泡亮
与不亮
的状态, 1
表示灯泡亮了
,0
表示灯泡不亮
。CPU
就是从这么简单的电路演变而来的。至于怎么演变来的,接下来该是英国数学家 乔治·布尔
和美国电子工程师 克劳德·艾尔伍德·香农
登场了。集合
,一个叫布尔逻辑
。咱们先来看下集合。有学过数学的都知道在集合中,有存在着三种操作,分别是:交集、并集、差集。如下图所示:OR / AND / NOT
逻辑操作,到底是从哪里来的。其实我们用的就是这个伟大的数学家提出的这个集合的概念以及三种最基本的运算。从上图中可以看出,第一个就是 并集
的运算,第二个就是 交集
的集合运算,第三个就是 差集
的集合运算。而使用到的符号就是这个数学家发明的:[OR]或、[AND]与、[NOT]非
布尔逻辑
。在布尔逻辑中,只使用两个值,一个是 0
,一个是 1
。讲这个布尔逻辑这么简单到底有啥用呢?再来看下一个叫 真值表
的东西,表格如下:0
和 1
之间的交集和并集的运算也就是说,物理跟数学这两个跨界的学科,找到一个相关联的计算方式。由此奠定了数学运算用物理电路的形式实现了
。这点很重要,因为这里数学跟物理有共通的地方,从而实现了让物理电路从此有了数学计算的能力。至于怎么计算的,克劳德·艾尔伍德·香农
出现了。这个伟大的电子工程师创造了 数字电路设计
这个学科克劳德·艾尔伍德·香农
原本是在1932年进入到密歇根大学学习,在这个大学里首次接触到了 乔治·布尔
的理论,后来又进入到了麻省理工学院参与了 微分分析机
的研究工作。微分分析机
是一台机械式的计算机,不要小看这台机械式的计算机,这可是参与了很多重要工程,包括曼哈顿计划,就是造原子弹的,很多计算都是靠这种早期的计算器计算出来的。在这里不得不服咱们国家的科研人员,由于当时的技术封锁,咱们国家的科研人员硬是用算盘敲出的原子弹,真的是硬核到不行的操作。
克劳德·艾尔伍德·香农
具体的贡献是什么呢。通过上面的长篇讲解我们已经知道了一些东西:电子开关的通断电可以用 1
和 0
来表示;布尔逻辑也是 1
和 0
;电子开关的通断电控制灯泡的亮与否,跟真值表的计算结果是一样的;1
和 0
刚好是二进制。而香农的贡献就是,在原来是机械式的计算机上面,引入了电子控制的方式,可以用电子开关模拟布尔逻辑运算了该资源仅限VIP专享下载