CrashCourseComputerScience03布尔逻辑和逻辑门

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布尔逻辑和逻辑门

1.计算机为什么使用二进制

  1. 计算机的元器件晶体管只有2种状态,通电(1)&断电(0),用二进制可直接根据元器件的状态来设计计算机。状态越多信号越容易混淆,二进制准确性好。
  2. 数学中的“布尔代数”分支,可以用True和False(可用1代表True,0代表False)进行逻辑运算,代替实数进行计算。

2.布尔代数&布尔代数在计算机中的实现

  1. 变量:没有常数,仅True和False这两个变量。
  2. 三个基本操作:NOT/AND/OR
    • NOT操作
      命名:称为NOT门/非门
      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:半导体通电True,则线路接地,无输出电流,为False;半导体不通电False,则输出电流从右边输出,为True
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    • AND操作
      命名:AND门/与门
      作用:由2个输入控制输出,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。可以理解为,2句话(输入)完全没有假的,整件事(输出)才是真的
      用晶体管实现的方式:串联两个晶体管,仅当2个晶体管都通电,输出才有电流(True)
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    • OR操作
      命名:OR门/或门
      作用:由2个输入控制输出,只要其中一个输入为True,则输出True
      用晶体管实现的方式:使用2个晶体管,将它们并联到电路中,只要有一个晶体管通电,则输出有电流(True)
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  3. XOR操作 命名:XOR门/异或门
    作用:由2个输入控制输出,当2个输入不同时,输出为True;当2个输入相同时,输出为False
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