2)第28章 计算器原理_不成气候的发明家
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  前看过一本科幻小说,就说是用光传输运算就快很多。”王猛满脸期待的问道。

  叶枫淡淡的回答道:“传输快和运算快是两码事,计算机的运算实质上是数学算法问题。我们现在用的计算机,是用电信号的高低电平来做运算的,而且是二进制的。”

  “二进制的运算效率是很低的,比如我们计算用的是十进制,但计算机用高电平和低电平表示两个数值,即0和1。我们进位是个十百千万,而计算机的进位是2、4、8、16,即2的几次方来进位。”

  “举个简单例子,比如计算机来计算1加1,计算机运算要考虑这两数字加完后本位写什么,和是否进位,以及第一级是否有进位。计算机计算1+1的过程需要用到两个异或门和三个与非门。”

  “本位计算是将两个输入信号输入到异或门,输入信号相同即为0。将结果再与进位输入到另一个异或门,这是个位没有低一级的进位,所以进位输入为0。与刚刚第一个异或门结果0,第二个输入道异或门,结果还是0。那么确定第一位数字为0,就是个位为0。”

  “接下来判断是否进位,将1加1输入到与非门输出结果为0。这个结果0先放一边,我们再将最先异或门的输出结果0,与进位项输入到与非门,之前说过这是个位没有低一级进位,所以进位值是0,所以得到输出结果1。然后再将结果1与之前放一边的输出结果0,一同输入到一个与非门,得到结果1,所以下一位的进位项就是1。”

  “因为计算的是1+1,没有下一位,所以下一位的两个输入值都是0,与进位结果1一起输入到异或门,结果是1。所以第二位数字为1。这时已经有了结果,就二进制10,换成十进制数字就是2。”

  “但计算机还会继续计算,再次进行上面的结果确认,得到没有更高进位项才会停止。”

  王猛一脸惊讶的看着叶枫道:“算了这么久就算一个1加1等于2?要是算个三位数的加减法至少要几万人吧。”

  叶枫微笑着道:“算个三位数的加法够干啥的?天文学上用到的数据都是亿为单位的。你算算需要几亿人能算?”

  王猛尴尬的问道:“那几千万人肯定算不了这个数吧?”

  叶枫道:“可能你教几千人几年数学,再让他们帮你算,都要比你这快得多。或者几万人掰手指算也可以。如果是我,我就做一些机械计算器来算,或者做一些算盘出来也比这种方式要快得多,因为十进制比起二进制来有太大的优势。”

  “计算机运算速度跟不上需求速度,就是因为这种计算方式。这好比一个小孩只会个位为单位的计算,十以内的对他来说很容易。但让他计算一万加一万的时候,他的计算过程

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