1、大學(xué)計(jì)算機(jī)大學(xué)計(jì)算機(jī)-計(jì)算思維導(dǎo)論計(jì)算思維導(dǎo)論Harbin Institute of Technology郭皞巖哈爾濱工業(yè)大學(xué)威海第第2講講 符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化-自動(dòng)化自動(dòng)化Harbin Institute of Technology郭皞巖哈爾濱工業(yè)大學(xué)本講學(xué)習(xí)什么本講學(xué)習(xí)什么?-符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化-自動(dòng)化：自動(dòng)化：0和和1的思維的思維Harbin Institute of Technology郭皞巖哈爾濱工業(yè)大學(xué)符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化-自動(dòng)化自動(dòng)化本講內(nèi)容的基本脈絡(luò)本講內(nèi)容的基本脈絡(luò)語(yǔ)義符號(hào)化語(yǔ)義符號(hào)化 符號(hào)計(jì)算化符號(hào)計(jì)算化 計(jì)算計(jì)算0(和和)1化化 0(和和) 1自動(dòng)化

2、自動(dòng)化 分層構(gòu)造化分層構(gòu)造化 構(gòu)造集成化；構(gòu)造集成化；集成化集成化符號(hào)化符號(hào)化再語(yǔ)再語(yǔ)義化義化數(shù)值與數(shù)值與非數(shù)值非數(shù)值性信息性信息計(jì)算化計(jì)算化計(jì)算化計(jì)算化基于基于0和和1 的計(jì)算的計(jì)算用門(mén)電路用門(mén)電路實(shí)現(xiàn)基本實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算基于邏輯運(yùn)算組基于邏輯運(yùn)算組合合-分層構(gòu)造復(fù)分層構(gòu)造復(fù)雜的邏輯電路雜的邏輯電路構(gòu)造化構(gòu)造化表達(dá)為表達(dá)為0和和1數(shù)值與數(shù)值與非數(shù)值非數(shù)值性信息性信息支持支持基本邏輯基本邏輯運(yùn)算運(yùn)算基于邏輯運(yùn)算基于邏輯運(yùn)算的復(fù)雜運(yùn)算的復(fù)雜運(yùn)算構(gòu)造化構(gòu)造化自動(dòng)化自動(dòng)化計(jì)算化計(jì)算化基于字母基于字母-符號(hào)的計(jì)算符號(hào)的計(jì)算用字母用字母-符號(hào)符號(hào)的組合編碼的組合編碼支持支持計(jì)算化計(jì)算化符號(hào)化符號(hào)

3、化-計(jì)算化計(jì)算化-自動(dòng)化自動(dòng)化本講內(nèi)容的基本脈絡(luò)本講內(nèi)容的基本脈絡(luò)符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化Harbin Institute of Technology郭皞巖哈爾濱工業(yè)大學(xué) 威海符號(hào)化符號(hào)化0/1及其及其組合組合0/1組合的變化組合的變化/基于基于0/1的計(jì)算的計(jì)算再語(yǔ)義化再語(yǔ)義化自然自然/ /社社會(huì)現(xiàn)象會(huì)現(xiàn)象自然自然/ /社會(huì)社會(huì)現(xiàn)象變化現(xiàn)象變化規(guī)律規(guī)律計(jì)算化計(jì)算化符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算分層次符號(hào)化、分層次編碼與計(jì)算分層次符號(hào)化、分層次編碼與計(jì)算符號(hào)化符號(hào)化再語(yǔ)再語(yǔ)義化義化再符號(hào)化再符號(hào)化計(jì)算化計(jì)算化基于字母基于字母-符號(hào)的計(jì)算符號(hào)的計(jì)算用用0/1

4、組合編組合編碼字母碼字母-符號(hào)符號(hào)基于基于0/1的的計(jì)算計(jì)算計(jì)算化計(jì)算化用字母用字母-符號(hào)符號(hào)的組合編碼的組合編碼還原還原符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算自然自然/ /社社會(huì)現(xiàn)象會(huì)現(xiàn)象自然自然/ /社會(huì)社會(huì)現(xiàn)象變化現(xiàn)象變化規(guī)律規(guī)律為什么要符號(hào)化為什么要符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化?暨怎樣用計(jì)算手段研究社會(huì)暨怎樣用計(jì)算手段研究社會(huì)/自然問(wèn)題自然問(wèn)題?易經(jīng)是一個(gè)很好的例子易經(jīng)是一個(gè)很好的例子符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化?(1)看易經(jīng)如何基于看易經(jīng)如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?什么是易經(jīng)什么是易經(jīng)?符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化?(1)看易經(jīng)如何基于看易經(jīng)如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?(

5、 (六畫(huà)卦六畫(huà)卦) )將現(xiàn)象抽象為符號(hào)，進(jìn)行符號(hào)組合，利用符號(hào)組合及其變化表達(dá)將現(xiàn)象抽象為符號(hào)，進(jìn)行符號(hào)組合，利用符號(hào)組合及其變化表達(dá)自然現(xiàn)象，進(jìn)行計(jì)算！自然現(xiàn)象，進(jìn)行計(jì)算！-一卦是如何變化到另一卦的？一卦是如何變化到另一卦的？符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化?(1)看易經(jīng)如何基于看易經(jīng)如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?冬至一陽(yáng)生冬至一陽(yáng)生夏至一陰生夏至一陰生將符號(hào)再賦予語(yǔ)義將符號(hào)再賦予語(yǔ)義 -“本本”與與“用用”：抽象抽象與與具體化具體化 現(xiàn)象 本體 用體天天(自然空間自然空間) 乾乾(抽象空間抽象空間) 父父(家庭空間家庭空間)， 首首 (身體空間身體空間)，馬馬 (動(dòng)物空間動(dòng)物空間)符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算

6、化計(jì)算化?(1)看易經(jīng)如何基于看易經(jīng)如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?為什么要符號(hào)化為什么要符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化?暨怎樣用計(jì)算手段研究社會(huì)暨怎樣用計(jì)算手段研究社會(huì)/自然問(wèn)題自然問(wèn)題?“信息隱藏信息隱藏”是一個(gè)很好的示例是一個(gè)很好的示例符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化(2)語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算的另一個(gè)示例語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算的另一個(gè)示例符號(hào)化符號(hào)化-計(jì)算化計(jì)算化(2)語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算的另一個(gè)示例語(yǔ)義符號(hào)化表達(dá)與計(jì)算的另一個(gè)示例一個(gè)示例：信息隱藏一個(gè)示例：信息隱藏一幅原始圖像一幅原始圖像一列像素點(diǎn)一列像素點(diǎn)不同像素點(diǎn)的同一位平面不同像素點(diǎn)的同一位平面A待隱藏的信息待隱藏的信息0100 0001待隱藏信息的待

7、隱藏信息的01編碼編碼0 1 0 0 0 0 0 1將最低位平面替換為將最低位平面替換為隱藏信息的編碼隱藏信息的編碼(加入隱藏信息的加入隱藏信息的)一列像素點(diǎn)一列像素點(diǎn)(加入隱藏信加入隱藏信息的息的)圖像圖像怎樣基于怎樣基于0和和1計(jì)算計(jì)算?暨基本的邏輯運(yùn)算暨基本的邏輯運(yùn)算?如何用如何用0和和1進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行計(jì)算?(3)看邏輯如何基于看邏輯如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?“與”運(yùn)算：兩把鑰匙都有才能開(kāi)門(mén)“或”運(yùn)算：只要有任何一把鑰匙便能開(kāi)門(mén)基本邏輯運(yùn)算基本邏輯運(yùn)算一個(gè)命題由語(yǔ)句表述，即內(nèi)容為一個(gè)命題由語(yǔ)句表述，即內(nèi)容為“真真”或?yàn)榛驗(yàn)椤凹偌佟钡囊粋€(gè)判斷語(yǔ)句！的一個(gè)判斷語(yǔ)句！如果命題由如果命題由X, Y

8、, Z等表示，其值可能為等表示，其值可能為“真真”或?yàn)榛驗(yàn)椤凹偌佟?，則兩個(gè)命題，則兩個(gè)命題X, Y之間是可以進(jìn)行運(yùn)算的：之間是可以進(jìn)行運(yùn)算的：p“與與”運(yùn)算運(yùn)算(AND): 當(dāng)X和Y都為真時(shí), X AND Y也為真; 其他情況, X AND Y均為假。 p“或或”運(yùn)算運(yùn)算(OR): 當(dāng)X和Y都為假時(shí), X OR Y也為假; 其他情況, X OR Y均為真。 p“非非”運(yùn)算運(yùn)算(NOT): 當(dāng)X為真時(shí), NOT X為假;當(dāng)X為假時(shí), NOT X為真。 p“異或異或”運(yùn)算運(yùn)算(XOR): 當(dāng)X和Y都為真或都為假時(shí), X XOR Y為假; 否則, X XOR Y為真。 如何用如何用0和和1進(jìn)行計(jì)算

9、進(jìn)行計(jì)算?(3)看邏輯如何基于看邏輯如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?F= X AND Y OR (Z AND (NOT Y)E= (NOT X) AND (Y AND (NOT Z)P = (NOT X) AND (NOT Y)用用0和和1來(lái)表示邏輯運(yùn)算來(lái)表示邏輯運(yùn)算n“與”運(yùn)算AND：有有0為為0 ，全，全1為為1n“或”運(yùn)算OR：有有1為為1，全，全0為為0n“非”運(yùn)算NOT：非非0則則1，非，非1則則0n “異或”運(yùn)算XOR：相同為相同為0，不同為，不同為1注: 1表示 真真，0表示 假假 0 AND 0 00 AND 1 0 1 AND 0 01 AND 1 11 OR 1 11 OR0 1

10、0 OR1 10 OR0 0 NOT 0 1 NOT 1 01 XOR 1 0 1 XOR 0 10 XOR 1 10 XOR 0 0如何用如何用0和和1進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行計(jì)算?(3)看邏輯如何基于看邏輯如何基于0和和1計(jì)算計(jì)算?數(shù)值性信息怎樣表達(dá)與計(jì)算數(shù)值性信息怎樣表達(dá)與計(jì)算?算術(shù)運(yùn)算可否用邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算可否用邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)?為什么用二進(jìn)制為什么用二進(jìn)制? 降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性及難度降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性及難度0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(1) 怎樣用怎樣用0和和1表達(dá)數(shù)值性信息表達(dá)數(shù)值性信息?u進(jìn)位制：用進(jìn)位制：用數(shù)碼數(shù)碼和和帶有權(quán)值的數(shù)位帶有權(quán)值的數(shù)位來(lái)表示有大小關(guān)系的

11、來(lái)表示有大小關(guān)系的數(shù)值性信息數(shù)值性信息的表的表示方法。示方法。u二進(jìn)制二進(jìn)制0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(1) 怎樣用怎樣用0和和1表達(dá)數(shù)值性信息表達(dá)數(shù)值性信息?數(shù)值性信息數(shù)值性信息=127+126+125+124+023+122+021+120 +02-1+12-2 = (245.25)十十例如：例如： (1 1 1 1 0 1 0 1 . 0 1)二二 7 6 5 4 3 2 1 0 .-1 -227 26 25 24 23 22 21 20 . 2-1 2-2數(shù)位的權(quán)值數(shù)位的權(quán)值數(shù)位數(shù)位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)ur進(jìn)制：進(jìn)制：0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制

12、與算術(shù)運(yùn)算(2) 二進(jìn)制有什么不足，怎樣解決二進(jìn)制有什么不足，怎樣解決?數(shù)值性信息數(shù)值性信息 (dn-1dn-2d2d1d0 . d-1d-2d-m)r n-1 n-2 2 1 0 . -1 -2 -mrn-1 rn-2 . r2 r1 r0 . r-1 r-2 r-m=dn-1rn-1 + dn-2 rn-2+d2 r2 + d1 r1 + d0 r0 + d-1 r-1 +d-2 r-2 + + d-m r-m - - -= =1nmiiird=數(shù)位的權(quán)值數(shù)位的權(quán)值數(shù)位數(shù)位r進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)u 十六進(jìn)制：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A(10), B(11), C(12), D(13

13、), E(14), F(15)u 八進(jìn)制：0,1,2,3,4,5,6,7u 十進(jìn)制：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(365.2)10,（11011.01)2,（3460.32)八八, (596.12)十六十六 基于二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算基于二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 u計(jì)算規(guī)則簡(jiǎn)單,與邏輯運(yùn)算能夠統(tǒng)一起來(lái)；元器件容易實(shí)現(xiàn)。0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(3) 為什么要用二進(jìn)制為什么要用二進(jìn)制? Ai Bi+ CiCi+1 SiSi= (Ai XOR Bi) XOR Ci Ci+1= (Ai XOR Bi) AND Ci) OR (Ai AND Bi)Si= Ai XOR BiC

14、i+1= Ai AND Bi不考慮進(jìn)位不考慮進(jìn)位考慮進(jìn)位考慮進(jìn)位減法運(yùn)算是否可用加法運(yùn)算減法運(yùn)算是否可用加法運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)?降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性及難度降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性及難度?0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(4) 數(shù)值的符號(hào)如何表示呢?cái)?shù)值的符號(hào)如何表示呢?數(shù)值的正負(fù)符號(hào)處理：數(shù)值的正負(fù)符號(hào)處理：機(jī)器數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(4) 數(shù)值的符號(hào)如何表示呢?cái)?shù)值的符號(hào)如何表示呢?數(shù)值的正負(fù)符號(hào)也數(shù)值的正負(fù)符號(hào)也可和數(shù)值一樣參與運(yùn)算可和數(shù)值一樣參與運(yùn)算 ：補(bǔ)碼運(yùn)算示意：補(bǔ)碼運(yùn)算示意0 1010+) 1 1101

15、11100(10) + (-3) = (7)0 0111+) 0 001101010(+7) + (+3) = (+10)1 1001+) 1 010010110(-7) + (-12) = 溢出0和和1與數(shù)值與數(shù)值-二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制與算術(shù)運(yùn)算(5) 使用補(bǔ)碼可使減法變加法使用補(bǔ)碼可使減法變加法, 你相信嗎你相信嗎?加減乘除都可轉(zhuǎn)換成加法來(lái)實(shí)現(xiàn)加減乘除都可轉(zhuǎn)換成加法來(lái)實(shí)現(xiàn), 加法又可由與、或、非、異或等邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)加法又可由與、或、非、異或等邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)-只要實(shí)現(xiàn)了基本邏輯運(yùn)算，便可實(shí)現(xiàn)任何的計(jì)算只要實(shí)現(xiàn)了基本邏輯運(yùn)算，便可實(shí)現(xiàn)任何的計(jì)算1 1011+) 1 100100101(-5

16、) + (-7) = (-12)非數(shù)值性信息怎樣表達(dá)與計(jì)算非數(shù)值性信息怎樣表達(dá)與計(jì)算? 編碼編碼/變換及其基于變換及其基于0和和1的運(yùn)算的運(yùn)算?0和和1與字母符號(hào)與字母符號(hào)-編碼編碼(1) 為什么要用編碼為什么要用編碼?非數(shù)值性信息可以用編碼表示非數(shù)值性信息可以用編碼表示u編碼：編碼：編碼是以若干位數(shù)碼或符號(hào)的不同組合來(lái)表示非數(shù)值性信息的方法，編碼是以若干位數(shù)碼或符號(hào)的不同組合來(lái)表示非數(shù)值性信息的方法，它是人為地將若干位數(shù)碼或符號(hào)的每一種組合指定一種唯一的含義。它是人為地將若干位數(shù)碼或符號(hào)的每一種組合指定一種唯一的含義。例如：0-男，1-女再如：000-星期一 001-星期二 010-星期三

17、011-星期四 100-星期五 101-星期六 110-星期日再如：000-一院 001-二院 010-三院 011-四院 100-五院 101-六院 110-七院 111-其他 0和和1與字母符號(hào)與字母符號(hào)-編碼編碼(1) 為什么要用編碼為什么要用編碼?編碼的編碼的三個(gè)主要特征三個(gè)主要特征u 唯一性唯一性：每一種組合都有確定的唯一性的含義u 公共性公共性：所有相關(guān)者都認(rèn)同、遵守、使用這種編碼u 易于記憶易于記憶/便于識(shí)認(rèn)性便于識(shí)認(rèn)性：有一定規(guī)律ASCII碼碼-英文字母符號(hào)的編碼英文字母符號(hào)的編碼uASCII碼碼是英文字母與符號(hào)的0,1型編碼方法，是用7位0和的不同組合來(lái)表示10個(gè)數(shù)字、26個(gè)

18、英文大寫(xiě)字母、26個(gè)英文小寫(xiě)字母及其一些特殊符號(hào)的編碼方法，是信息交換的標(biāo)準(zhǔn)編碼。uASCII碼:American Standard Code for Information Interchange B7B6B5B4B3B2B1B0 0 x x x x x x x0和和1與字母符號(hào)與字母符號(hào)-編碼編碼(2) 英文字母符號(hào)如何編碼英文字母符號(hào)如何編碼? ASCII碼為什么要用碼為什么要用8位來(lái)編碼位來(lái)編碼? 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0“1”“N”信息存儲(chǔ)解析規(guī)則We are students01010111 01100101 00100000 01100001

19、 01110010 01100101 00100000 01110011 01110100 01110101 01100100 01100101 01101110 01110100 011100110/1串按8位分隔一個(gè)字符，查找ASCII碼表映射成相應(yīng)符號(hào)“大”da1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 oooooo11oooooooooooooo11oooooooooooooo11oooooooooooooo11ooooo1oo1111111111111111oooooo11oooooooooooooo11oooooooooooooo11oooooooooooooo

20、11oooooooooooooo111oooooooooooo11oo1oooooooooo11oooo1oooooooo11ooooo11ooooooo1ooooooo11ooooo1ooooooooo111o 11ooooooooooo1oo計(jì)算機(jī)內(nèi)部由外到內(nèi)由內(nèi)到外u漢字處理過(guò)程漢字處理過(guò)程: 通過(guò)漢字外碼輸入,以漢字內(nèi)碼存儲(chǔ),以漢字字形碼輸出漢字的編碼0和和1與字母符號(hào)與字母符號(hào)-編碼編碼(3) 漢字如何進(jìn)行處理漢字如何進(jìn)行處理? 為什么會(huì)有那么多種漢字編碼為什么會(huì)有那么多種漢字編碼?0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)Harbin Institute of Technology郭皞巖

21、哈爾濱工業(yè)大學(xué) 威海0和和1怎樣用電信號(hào)表達(dá)怎樣用電信號(hào)表達(dá)? 基于基于0和和1的電子實(shí)現(xiàn)的電子實(shí)現(xiàn)?0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(1) 如何用電信號(hào)及電子元件表達(dá)如何用電信號(hào)及電子元件表達(dá)0和和1?實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)0和和1的基本元器件的基本元器件: 電信號(hào)和繼電器開(kāi)關(guān)電信號(hào)和繼電器開(kāi)關(guān)u用繼電器開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算 數(shù)字信號(hào)：高電平為1, 低電平為001“與與”運(yùn)算電路運(yùn)算電路“或或”運(yùn)算電路運(yùn)算電路“非非”運(yùn)算電路運(yùn)算電路0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(1) 如何用電信號(hào)及電子元件表達(dá)如何用電信號(hào)及電子元件表達(dá)0和和1?DVFIF(a)LR實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)0和和1的基本元器件的基本元器件:

22、二極管二極管u二極管的基本特性FKVFLRI(b)DVRISLR(a)KLRVR(b)0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(2) 處理處理0和和1的基本元件的基本元件?實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)0和和1的基本元器件的基本元器件: 三極管三極管u 三極管的基本特性：l 開(kāi)關(guān)和放大l以較小的b極電流信號(hào)可控制較大的e極流過(guò)的電流-放大。大水庫(kù)大水庫(kù)大壩大壩閘門(mén)控制閘門(mén)控制水水第一個(gè)三極管試驗(yàn)裝置用用b點(diǎn)的點(diǎn)的0和和1來(lái)控來(lái)控制制c點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)產(chǎn)生1和和0典型的三極管電路+V+T123cbeRRbCCVIiBiCCbc0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(2) 處理處理0和和1的基本元件的基本元件?怎樣用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)

23、算怎樣用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算? 基本的門(mén)電路實(shí)現(xiàn)思路基本的門(mén)電路實(shí)現(xiàn)思路?0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(3) 如何用基本電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算如何用基本電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算?用二極管、三極管可實(shí)現(xiàn)基本的集成電路用二極管、三極管可實(shí)現(xiàn)基本的集成電路: 與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)u這些電路被封裝成集成電路(芯片)，即所謂的門(mén)電路?！芭c與”門(mén)電路門(mén)電路“或或”門(mén)電路門(mén)電路“非非”門(mén)電路門(mén)電路0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(3) 如何用基本電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算如何用基本電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算?怎樣用基本門(mén)電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算怎樣用基本門(mén)電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算? 門(mén)電路的符號(hào)化表達(dá)及

24、其復(fù)雜電路的構(gòu)造與集成門(mén)電路的符號(hào)化表達(dá)及其復(fù)雜電路的構(gòu)造與集成?0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(4) 如何用電信號(hào)及電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算如何用電信號(hào)及電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算?基本門(mén)電路的符號(hào)表示及其特性基本門(mén)電路的符號(hào)表示及其特性u(píng)與門(mén)電路與門(mén)電路：是實(shí)現(xiàn)邏輯與運(yùn)算的集成電路，即：只有當(dāng)兩個(gè)輸入端為高電平(1)時(shí)，則輸出端為高電平(1)；否則，輸出端為低電平(0)。u或門(mén)電路或門(mén)電路：是實(shí)現(xiàn)邏輯或運(yùn)算的集成電路，即：只有當(dāng)兩個(gè)輸入端為低電平(0)時(shí)，則輸出端為低電平(0)；否則，輸出端為高電平(1)。u非門(mén)電路非門(mén)電路：是實(shí)現(xiàn)邏輯非運(yùn)算的集成電路，即：當(dāng)輸入端為高電平(1)時(shí)，則

25、輸出端為低電平(0)；輸入端為低電平(0)時(shí)，則輸出端為高電平(1)。u異或門(mén)電路異或門(mén)電路：是實(shí)現(xiàn)邏輯異或運(yùn)算的集成電路，即：當(dāng)兩個(gè)輸入端同為高電平(1)或同為低電平(0)時(shí)，則輸出端為低電平(0)；否則，輸出端為高電平(1)。=1&11 與門(mén)電路與門(mén)電路符號(hào)或門(mén)電路或門(mén)電路符號(hào)非門(mén)電路非門(mén)電路符號(hào)異或門(mén)電路異或門(mén)電路符號(hào)0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(4) 如何用電信號(hào)及電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算如何用電信號(hào)及電子元件實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算?基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路u示例1：一位加法器的示例。0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(5) 如何用已實(shí)現(xiàn)的基

26、本邏輯運(yùn)算如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算(門(mén)電路門(mén)電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算?101101001 Ai Bi+ CiCi+1 Si基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路u可驗(yàn)證一位加法器實(shí)現(xiàn)的正確性。0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(5) 如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算(門(mén)電路門(mén)電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算?基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路u示例：多位加法器的實(shí)現(xiàn)u用已驗(yàn)證正確的一位加法器，來(lái)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的多位加法器u用已驗(yàn)證正確的多位加法器，來(lái)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的乘法器/除法器等(略) u分層構(gòu)造：低層電

27、路已驗(yàn)證正確，可被封裝起來(lái)；用已封裝的已驗(yàn)證的低層電路可構(gòu)造更為復(fù)雜的高層電路；如此一層層構(gòu)造。0和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(5) 如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算(門(mén)電路門(mén)電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算?基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路u另一個(gè)示例：2-4譯碼器及其電路實(shí)現(xiàn)。&1 1 A1A0Y00Y01Y10Y110和和1與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)(5) 如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算如何用已實(shí)現(xiàn)的基本邏輯運(yùn)算(門(mén)電路門(mén)電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)算?&1 1 A1A0Y00Y01Y10Y1110100100101基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路基于門(mén)電路的復(fù)雜組合邏輯電路u另一個(gè)示例：2-4譯碼器及其電路實(shí)現(xiàn)u可依據(jù)門(mén)電路的特性，輸入2位二進(jìn)制數(shù)01, 檢查是