计算机系统要素 构建ALU 知识 总结

0.Nand逻辑门：

      实现方式：

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输入两个电平，输出一个电平，实现not-and逻辑

1.逻辑门：

                    逻辑门就是通过设计特定的逻辑线路设计的一个用于输入（输出）高电平（低电平）的东西，高（低）电平可用以

                    代表真、假或者0、1的二进制数（布尔数）。

2.Or、And、Not逻辑门实现：

                      这三种逻辑门是基本，所有其他的复杂逻辑门都可以用这三种门电路实现，其中And可以通过Or+Not门实现，Or可以通过Not+And门实现，

                      并且这三种逻辑门都可以只用Nand或者Xor门实现

3.多位逻辑门

                    多位逻辑门和单位逻辑门本质上是相同的，不同在于多路逻辑门用到了更多的芯片，单位逻辑门如果是一棵树木，那么16位逻辑门就是16科树木组合一下

                    但都是树木，只是多位逻辑门能一次处理更多的布尔代数。

4.多通道逻辑门

                   多通道逻辑门有更多的输入/输出通道，与多位逻辑门和单位逻辑门不同的是，

                   单位Or门处理的逻辑类似于：0 Or 1=1

                  8位Or门处理的逻辑类似于  ： 00001101 Or 10100011 = 10101111 （将每一位做 Or 操作） 

                  4通道 Or 门处理的逻辑类似于 ： 输入：a=0,b=0,c=1，d=0   操作:a Or b Or c Or d=1 （将每一个输入通道的布尔数做 Or 操作 ）。

5.用布尔数表示负数

                  在8位二进制系统中，表示5为0000 0101，16位则为 0000 0000 0000 0101，负5则为 1111 1011（16位为 1111 1111 1111 1011），要得到一个数的负数，

                  在二进制中，使用补码即可，得到 -5 补码的方式：

                           1. 将 -5 的绝对值 取反 （1111 1010）

                            2.把取反的值  加一 （1111 1011）

                 将-5的补码与5相加 0000 0101 加 1111 1011 得到 1 0000 0000 ，可以看到，八位二进制系统中加法出现了第九位数字，由于是在八位系统中，

                 所以第九位实际上是忽略掉了的（16位系统中第17位将被忽略，但这并不影响结果），所以得到的数字实际上是 0000 0000，也就是0，-5+5也确实等于0，

                  那么，1111 1111 这个八位数字表示的到底是-1还是255呢？怎么判断这个数字是补码还是一般的无符号二进制数呢？事实上，字而计算机并不关心你用他表

                 示的是 255 还是  -1 ，他只按二进制来计算（如果你守他的规则，那么他总能得到正确结果），

                 如果你在八位系统中表示大于127的有符号数，那么必须要用两个八位来表示