第136章 打造算术逻辑单元（1/2）

在计算机中，二进制数是以补码的形式进行运算的。

这样做的目的，是为了用统一的方式，进行有符号数的加减法，使得硬件复杂度最小化。

相关的原理比较复杂，这里不多展开。

江寒首先要实现的，是最简单的“半加器”。

其功能十分简单，就是实现两个二进制位的加法。

之所以叫“半加器”，是因为输入只有两个，不考虑其他运算产生的进位。

它的两个输入位，只允许传入两个1位的二进制数：1或者0。

输出的运算结果，也有两个二进制位。

一个叫sum位，表示“和”；另一个则是carry位，保存着“进位”信息。

比如……

输入：【1，1】，则输出【1，0】

输入：【1，0】，则输出【0，1】

输入：【0，1】，则输出【0，1】

输入：【0，0】，则输出【0，0】

如果单看sum位的取值，这不就是把输入进行了xor运算的结果吗？

再看carry位，它的取值也很有规律，就是个and逻辑。

没错，就是这么简单。

只要将一个“异或门”，并联上一个“与门”，一只半加器就做成了。

做好了这只半加器后，江寒又将其改造了一下。

为了缩减工艺难度，统一用到的元器件，可以只用“与非门”，去实现所有的逻辑运算。

江寒很快就完成了这个计划。

毕竟一只“半加器”，实在太简单了。

当然，这里也可以使用“异或门”或其他什么门，效果都差不太多，没什么本质的区别。

江寒试着将这只半加器扔进了“回收站”，打算看看，这么简单的“半加器”，到底值多少积分。

结果没什么惊喜，只有可怜的1.6分，远远不能保本。

好吧，继续改进。

接下来，江寒将“半加器”改造成了“全加器”。

和“半加器”相比，“全加器”只多了一个输入位。

也就是说，输入端包含了3个二进制位。

之所以这么做，是考虑到了来自其他数位的进位。

“全加器”有多种设计。

最简单的设计，可以用两个“半加器”，加上一个“或门”来实现。

多个“全加器”级联，就成了“多位全加器”，也叫“加法器”。

随后，江寒还实现了另一个基本运算器件：“增量器”。

“增量器”的功能只有一个，给输入的数据加1。

随后，在以上工作的基础上，就可以打造出可运算n位二进制数的“加法器”了。

但在实现之前，江寒再次打开“商品列表”，买了几张“空白图纸”。

这玩意是他前几天翻阅元件列表时，无意中发现的。

其功能也很简单。

将其与任何作品一起回收，系统都会自动生成对应的图纸，并将其收纳于【图纸列表】中。

说实话，江寒对这个功能还是挺欣赏的。

尽管要多花一些积分，但至少省了手绘图纸的麻烦。

江寒将一只“与非门”和空白图纸一起扔进了【回收站】。

点击了确认以后，作品与空白图纸同时消失。

图纸列表同步p更新，多出了《与非门》的条目。