领域 04
数字逻辑
1、0,以及每台计算机内部的判断
数字逻辑是计算机的语言。只会回答“是”或“否”的简单逻辑门,组合起来就能做成会计数、会记忆、会判断的装置。
你将学到什么
- 什么是二进制信号:1 和 0,开和关
- AND(与门)、OR(或门)和 NOT(非门)怎样工作
- 怎样读懂并列出真值表
- 逻辑门怎样组合成能计数和记忆的电路
实验示例
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用两个开关和一个 AND 门,做一盏要同时按下两个按钮才会亮的灯。
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搭建一个电路:两扇门中任意一扇打开时,灯就会亮。
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组合逻辑门,把两个二进制数相加。
你可以搭建的作品
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一把带密码的锁
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一个二进制计数器
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一个简单的红绿灯控制器
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
试试小模型
这些小模型直接在你的浏览器里运行,页面加载完成后,即使断网也能继续使用。它们是简化的教学模型,不是 MEKALUMI 的仿真引擎。
逻辑门
打开或关闭输入,再选择一种逻辑门。灯会显示输出结果。
- 输出
- 灯灭(0)
AND(与门):只有 A 和 B 都是 1 时,灯才会亮。
| A | B | 输出 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
逻辑门遵循精确的规则,所以这个模型的表现和真实的数字逻辑一样。
仿真简化了什么
- 在大多数课程中,信号是瞬间切换的;而真实的芯片切换需要极短的一点时间。
- 功耗、噪声等电气细节通常会被省略。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的,本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
数学(二进制数)、计算机科学、电子学
与其他领域的联系
数字逻辑把电路与自动化、编程和机器人技术联系在一起。
值得了解
每台电脑和每部手机里都有数十亿个微小的开关,它们像逻辑门一样工作。