ComputerSystems

参考：

• 【Bilibili】「Coding Master」系列（让我们从电开始研究，然后写个操作系统吧！）
  • 学习进度：P19M
• 王爽的汇编课
• 《深入了解计算机系统》
• 《汇编原理》
• 《x86汇编语言，从实模式到保护模式》，作者李忠，也是软件FixVhdw的作者，作者也在B站叫 “长春阿忠”

目录

逻辑门

布尔代数与逻辑门

布尔运算

基础

• true/false;1/0;yes/no;on/off
• AND,OR,NOT；x,+,'
• 常量,变量,表达式,函数
• 用真值表反推布尔表达式
• 真值表：把xy变量和输出结果的所有组合列成的表

通用公式：

1. 把输出为1的行的为0输入进行NOT运算，输入进行AND运算转换为小表达式
2. 将得到的所有小表达式进行OR运算
3. 简化

定理

1. 所有布尔函数均可由与或非运算组合而成
2. 所有布尔函数均可由Nand运算构成（与非门：逻辑上可以替代Or,And,Not，但实际上效率会降低）

布尔运算和逻辑门（关系）

• 布尔运算：纯逻辑表示，用抽象符号来表示，不考虑性能
• 逻辑门：逻辑门是输入和输出的转换器，用电路抽象来表示，考虑性能且需要依赖具体实现

逻辑门

• 又名门电路、布尔门。有8种基本逻辑门，基本逻辑门由原始逻辑门搭建而来

所有布尔函数	x	0 0 1 1	逻辑门名	实现方法	抽象符号	抽象电路	类型
y	0 1 0 1
Constant 0	0	0 0 0 0
And	x*y	0 0 0 1	与门	串联得	x	D 型
x And Not y	x*!y	0 0 1 0
x	x	0 0 1 1	——
Not x And y	!x*y	0 1 0 0
y	y	0 1 0 1	——
Xor	x*!y+!x*y	0 1 1 0	异或门	（连线上比较复杂）	⊕	弧+月 型
Or	x+y	0 1 1 1	或门	并联得	+	月 型
Nor	!(x+y)	1 0 0 0	或非门	Nor=NotOr	‘	月+圆 形
Equivalence	x*y+!x*!y	1 0 0 1	与或门
Not y	!y	1 0 1 0	非门	续电器 / 并联 / 三极管短路		三角+圆 型
If y then x	x+!y	1 0 1 1
Not x	!x	1 1 0 0	非门
If x then y	!x+y	1 1 0 1
Nand	!(x*y)	1 1 1 0	与非门	Nand=NotAnd / 改进一下		D+圆 型
Constant 1	1	1 1 1 1

封装

基本逻辑门是晶体管的抽象，异或门是四个基本逻辑门的抽象，后面的表述会将这些看成一个封装好了的元件来使用

基本电子原件（现代原件）

三极管

作用：电子开关，第三条腿可以用于控制前两条腿之间的通断

三极管有两种：PNP型和NPN型

PNP型

用E到B的电流控制E到C的电流

E的电压最高

NPN型

用B到E的电流控制C到E的电流

C的电压最高

原理

当左侧回路通，则右侧回路通

左侧为控制电路，右侧为输出电路

在这里控制电路的通断与输出电路的通断相同，被称为同相器，多用于放大电路

电容

结构：两片金属电极，中间夹一层绝缘材料

动态数据存储原理

可以使用电容存储数据，但电容会漏电，需要定时进行充电才能保证数据不丢失，定期充电称之为刷新。这也是名字上动态的来源