计算机基础

位/字节

特性 位(bit) 字节(byte)
定义 最小信息单位 基本存储和处理单位
大小 1 位 = 1 个二进制值 1 字节 = 8 位(现代标准)
状态数量 2^1 = 2 2^8 = 256
用途 表示简单状态或逻辑值 存储字符、数据或文件
典型应用 网络传输速率、标志位 内存大小、文件大小

单位转换

单位 换算为 Byte 换算为 bit
1 Byte 1 Byte 8 bit
1 KB 1024 Bytes (二进制) 8192 bit (二进制)
1 MB 1024 × 1024 Bytes (二进制) 8,388,608 bit (二进制)
1 GB 1024 × 1024 × 1024 Bytes (二进制) 8,589,934,592 bit (二进制)
1 TB 1024^4 Bytes (二进制) 8,796,093,022,208 bit (二进制)

继电器/MOS 管

  • 继电器

    继电器通过机械开关的闭合和断开,完成逻辑门(如与门、或门、非门)的功能。

    通过组合继电器,可以实现复杂的逻辑电路和算术运算,如加法器和条件判断。

    继电器的输入和输出电路物理隔离,适合处理不同电压和电流的控制任务。

  • MOS 管

    MOS 管作为场效应晶体管(FET)的一个重要分支,是构建逻辑门(如与、或、非等)的基础元件。

    数十亿个 MOS 管可以集成在单个芯片上,构成现代计算机的中央处理器(CPU)、存储器和其他数字电路。

    静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)都基于 MOS 管设计。DRAM 中,每个存储单元使用一个 MOS 管和一个电容,极大地提高了存储密度。

    静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)都基于 MOS 管设计。DRAM 中,每个存储单元使用一个 MOS 管和一个电容,极大地提高了存储密度。

    MOS 管非常小,可以集成到硅芯片中,从而实现计算机的小型化。集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)都是基于 MOS 技术。

计算机内存原理

MOS 管原理

半加器/全加器

半加器:处理一位二进制运算的逻辑电路,本位值相当于异或运算(00,11 相同的时候为 0,01,10 不同的时候为 1),进位值相当于与运算(相同时发生进位,值为 1)

全加器:相比于半加器的两个输入外,多一个上一次进位的输入,因此用两个半加器可以实现一个全加器,最后通过一个或门,确认进位的输出。

将多个全加器连接起来实现波纹进位加法器,可以实现多位的加法运算。但是由于用到的门过多造成延时过长,因此还有超前进位加法器,分层超前进位加法器。

打赏
  • 版权声明: 本博客所有文章除特别声明外,著作权归作者所有。转载请注明出处!
  • Copyrights © 2015-2025 SunZhiqi

此时无声胜有声!

支付宝
微信