感受著這來之不易的“智力加成”,看著CPU結構圖,林奇腦海里的思路越發清楚——
第一步,攻破與或非邏輯門,當前已經達成。
第二步,從最簡單的模塊開始,加法器。
第三步,模塊繼續推進擴展——信號長度轉換器、多態選擇器、儲存器、譯碼器、補碼器、移位器……
第四步,更復雜的模塊——加減法器、乘法器、除法器、可讀寫儲存器陣列、寄存器、程序計數器……
第五步,算術邏輯單元和控制邏輯單元。
第六步,計算機達成。
記憶宮殿內,林奇已經忍不住將“巨龍靈魂”制作拼圖,做起“玩泥巴”的游戲來。
他所選擇的也是最簡單的“加法器”。
顧名思義,它只負責執行“加法運算”,是“算術邏輯單元”(ALU)的基礎,也是乘法器的重要組成部分,而在系統內常常負責計算地址、索引等數據。
對林奇的“法術模型”所需要的龐大計算基礎,加法器自然更是重中之重!
甚至可以說,看懂了整個加法器的運轉,就看懂了二進制之于計算機的意義,甚至打通了“硬件”與“理論”之間的隔膜,明白計算機為何能夠運轉計算。
掌握“邏輯門”構型的林奇,默默完成圖形拷貝工作后,開始將塑造出一個個邏輯門。
與門(1+1=1,1+0=0,0+1=0,0+0=0)
或門(1+1=1,1+0=1,0+1=1,0+0=0)
非門(1=0,0=1)
前兩者的結果取反,便是“與非門”以及“或非門”。
林奇通過四個“與非門”或者五個“或非門”便實現了“異或”——
輸入相同,便得零。(1+1=0,0+0=0)
輸入不同,便得一。(1+0=1,0+1=1)
這四條看似平淡無奇的公式,便是二進制的加法!
一加一后,個位數便會變為零,下一位便會進一。
所以林奇再添加一個與門作為進位所用,就能夠完美表達出加法!
一理通,萬理明。
對于邏輯門而言,麻煩的是它需要不斷復制,但強大的也是他可以復制。
兩位數相加,一些人的腦海里便計算不過來。
但是對于無情的“加法器”而言,不過是多幾個自己的復制體參與罷了。
一邊拿著鐮刀來割韭菜,另一邊是開著收割機來推平。
怎么比?
工業革命能夠掀起無比的狂瀾,將一切舊制度下的生產力粉碎,便在于“機器”哪怕效率不如“人”高,不如“人”靈活,但靠著規模性它便能夠呈指數級爆發。
不過林奇很快還是發現他的限制,就是當前制作出來的“邏輯門”結構,都太過龐大,他必須要進行微縮。
并且邏輯門的無敵之外,他還缺乏了一個關鍵的節點——
時序電路。
組合邏輯電路與時序邏輯電路,才是計算機的兩條腿。