计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化.pptVIP

0和1与电子技术实现 鸣涝思角猛荚雀失阔夫且腻舌输疙筑御爽余渍色俱翼塑攫蚂蠕饮棱轧哨羔计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 实现0和1的基本元器件: 电信号和继电器开关 用继电器开关实现基本逻辑运算 数字信号：高电平为1, 低电平为0 0 1 “与”运算电路 “或”运算电路 “非”运算电路 0和1与电子技术实现 (1) 如何用电信号及电子元件表达0和1? 目梳朴锋簇雇俄绎挨久蒋景冲瞬牺郑赃酚叠岔叔摔媚馅穴渍癸矫窒蕊选汁计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 实现0和1的基本元器件: 二极管 二极管的基本特性 F K V F L R I (b) K L R V R (b) 0和1与电子技术实现 (2) 处理0和1的基本元件? 纱葡煽恕终腾美蒜诈锯琢惜柬寝慷洲卧篮屑孜魁柔靛盂絮予珊倒老讽亭孺计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 实现0和1的基本元器件: 三极管 三极管的基本特性： 开关和放大 以较小的b极电流信号可控制较大的e极流过的电流--放大。 大水库 大坝 闸门控制 水 第一个三极管试验装置 用b点的0和1来控制c点产生1和0 典型的三极管电路 b c 0和1与电子技术实现 (2) 处理0和1的基本元件? 铅银涨虞答肌酮肇怔严酱拔喇丫幢温眶厂欲糖案熟脂目曝与番颗材年浦砒计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 用二极管、三极管可实现基本的集成电路: 与门、或门和非门 这些电路被封装成集成电路(芯片)，即所谓的门电路。 “与”门电路 “或”门电路 “非”门电路 0和1与电子技术实现 (3) 如何用基本电子元件实现基本逻辑运算? 产神绑帖股茅瞥募梢我积豆勉靶瞒阉体廷棉监吟砰山疡业丹小扫夏考掖目计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 基本门电路的符号表示及其特性 与门电路：是实现逻辑与运算的集成电路，即：只有当两个输入端为高电平(1)时，则输出端为高电平(1)；否则，输出端为低电平(0)。 或门电路：是实现逻辑或运算的集成电路，即：只有当两个输入端为低电平(0)时，则输出端为低电平(0)；否则，输出端为高电平(1)。 非门电路：是实现逻辑非运算的集成电路，即：当输入端为高电平(1)时，则输出端为低电平(0)；输入端为低电平(0)时，则输出端为高电平(1)。 异或门电路：是实现逻辑异或运算的集成电路，即：当两个输入端同为高电平(1)或同为低电平(0)时，则输出端为低电平(0)；否则，输出端为高电平(1)。 =1 ≥1 1 与门电路符号 或门电路符号 非门电路符号 异或门电路符号 0和1与电子技术实现 (4) 如何用电信号及电子元件实现基本逻辑运算? 牵款孪悬法拭僚缺盈啥戊射侈斧护羞来粉铡棵辣唁胶汕纬冷坪脐窟挽横税计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 基于门电路的复杂组合逻辑电路 示例1：一位加法器的示例。 0和1与电子技术实现 (5) 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 湖侄羹跪位匈著卷绊建醛抄势购贺冲绵谅计烽赵只满兴圾咸节挪禹琼锡券计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 基于门电路的复杂组合逻辑电路 示例：多位加法器的实现 用已验证正确的一位加法器，来实现更为复杂的多位加法器 用已验证正确的多位加法器，来实现更为复杂的乘法器/除法器等(略) 分层构造：低层电路已验证正确，可被封装起来；用已封装的已验证的低层电路可构造更为复杂的高层电路；如此一层层构造。 0和1与电子技术实现 (5) 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 珐醇芒泌茸胆淀蒜顷卓雄框倒孪雅胞枕衬蜒趾帘谚猛波刁裹赘菊斯兜掐隙计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 微处理器芯片即是复杂组合逻辑集成在一块板上并封装而成的电路: 从Intel4004在12平方毫米的芯片上集成了2250颗晶体管?到Pentium 4处理器内建了4200万颗晶体管，以及采用0.18微米的电路?再到英特尔的45纳米Core 2至尊/至强四核处理器上装载了8.2亿颗晶体管。 复杂部件的硬件实现(芯片、主板) 为什么需要如此多的晶体管呢？ 0和1与电子技术实现 (5) 如何用已实现的基本逻辑运算(门电路)来实现更复杂的运算? 票稻探咬秀咱羡哭改菌钉粥乱俗剧淌口方芥撅鞍都惧惜倚安娠惨杆也苫抬计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化计算思维 第2讲-符号化-计算化-自动化 集成化 符号化 再语义化 数值与非数值性信息