第2章　組合邏輯

在1967年的《星際迷航》劇集“The City on the Edge of Forever”中，斯波克先生有一句臺(tái)詞：“女士，我正在努力用石刀和熊皮構(gòu)建一個(gè)記憶回路。”就像斯波克先生一樣，人們想了各種巧妙的方法，利用現(xiàn)有的資源構(gòu)建計(jì)算設(shè)備。很少有專門為計(jì)算發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)，大多數(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)是為其他目的發(fā)明的，不過這些技術(shù)后來被用于計(jì)算。本章將介紹用于計(jì)算的基礎(chǔ)技術(shù)的演變過程，直到便利且距今相當(dāng)近的電力技術(shù)出現(xiàn)。

第1章介紹過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)使用叫作位的二進(jìn)制容器作為內(nèi)部語言。可能你會(huì)好奇，既然十進(jìn)制數(shù)很好用，為什么計(jì)算機(jī)要用二進(jìn)制的位呢？在本章，我們將從一些不使用二進(jìn)制的位的早期計(jì)算設(shè)備開始介紹，以了解為什么使用位是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的正確選擇。在用于計(jì)算的形式中，位并不是自然存在的形式，所以我們將談?wù)勚圃煳凰枰臇|西。我們將探討一些較老、較簡(jiǎn)單的技術(shù)，如繼電器和真空管等，將它們與硬件中使用電力和集成電路的現(xiàn)代位設(shè)備進(jìn)行比較。

第1章中關(guān)于位的討論相當(dāng)抽象。本章將深入淺出地討論具體細(xì)節(jié)。物理上的設(shè)備，包括那些實(shí)現(xiàn)位操作的設(shè)備，被稱為硬件。我們將討論實(shí)現(xiàn)組合邏輯的硬件，組合邏輯即第1章中討論的布爾代數(shù)。就像第1章一樣，本章也是首先介紹簡(jiǎn)單的構(gòu)件，然后再把簡(jiǎn)單的構(gòu)件結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。