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在计算机芯片里面实现1+1=2的过程

傅里叶的猫 来源:OpenIC 2023-04-27 10:02 次阅读

在计算机中,CPU作为中央处理器,内部包含了算术逻辑单元,可以实现数学运算。要计算1+1=2,就需要从微架构级、逻辑门级、晶体管级、物理级等方面进行分析。

从微架构级,加法运算会使用加法器或者半加法器;

半加法器的门级电路如下:

72e7f162-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

我们知道,芯片内部都是由无数个晶体管组成的,晶体管实现与门比较容易,但实现异或门就会稍复杂,上面的异或门可以使用两个与门和一个或门来构建

72f8fa0c-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

当然,我们还可以用其他方式来搭建异或门,比如:

7305a360-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

而与非门可以使用直接使用CMOS晶体管搭建,一个与非门需要两个PMOS和两个NMOS:

73124e4e-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

所以,使用CMOS搭建半加法器的原理图如下:

731b7a82-e455-11ed-ab56-dac502259ad0.png

这就是芯片里面实现1+1=2的过程。





审核编辑:刘清

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原文标题:计算机如何计算1+1=2

文章出处:【微信号:傅里叶的猫,微信公众号:傅里叶的猫】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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