Как компьютер понимает нули и единицы? Ликбез

сам спросил - сам ответил. Браво.

Есть заряд - и нет заряда. Всё.

Юрий Отряшенков, "Юный кибернетик". Это для начала для совсем не в теме. И для детей хорошо подойдёт. Сейчас близко ничего подобного не пишут. Дальше - в зависимости от желания глубины входжения в тему - можно продолжить Майерсом "Архитектура современных ЭВМ" (2 тома). Далее - ещё более специализированные книги.

Едрить твою ТС, если это все начать рассказывать на уроке, то ученик вообще блять забудет о чем спрашивал, да и урок закончится.
Объясняю в двух словах так: есть ток (сигнал, импульс, липестричество) - проц понимает как 1, если нет - то 0. И таких сигналов в секунду миллионы.
Очень утрировано, зато понятно даже пятиклашке.

Это сообщение отредактировал chda - 8 дек. 2016 г. в 23:52

Цитата

в зависимости от поданного питания на разные рты и левые ухи мы будем получать

он еще и левым ухом жрет?
кстати в компе иногда слышны какие то хрусты. теперь ясно - это транзисторы жуют электричество. или хз чем там они еще занимаются

Это сообщение отредактировал CrazyPianist - 9 дек. 2016 г. в 00:02

Крайне радикальный это не транзистор, а диод.

С транзистором можно договориться.

Это сообщение отредактировал v1971 - 9 дек. 2016 г. в 00:04

Помимо 1 и 0 процессор принимает и выдает еще и аналоговые сигналы, у него есть входы и выходы. Преобразователи всякие в нем есть из аналогового в цифровой (АЦП) и наоборот (ЦАП).

Цитата

Тут на ЯПе пост интересный был про то, что математики "нащупали" ещё более любопытный, нежели бинарный, код. Честно говоря я не понял, в чем там дело, но действительно любопытно.

есть троичный код, сейчас используется в ССД, более эффективен нежели двоичный но сложней, разрабатывали его в СССР если бы доделали то СССР бы стал лидером в компьютерной индустрии, но развал...
да, нет, может быть, на троичном коде есть возможность создания искусственного интеллекта в теории, на двоичном нет.

Цитата (kredetz @ 9.12.2016 - 00:54)

Как компьютер понимает нули и единицы?

Гнусная ложь! Мой комп только мышку и клаву понимает!

подача материала ужасна!

Первый комп вообще работал на реле. Никаких ламп и транзисторов:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Z3

Цитата

Спецификация     Арифметическое устройство: с плавающей точкой, 22 бита, +, −, ×, /, квадратный корень.     Тактовая частота: 5,3 Гц.     Средняя скорость вычисления: операция сложения — 0,8 секунды; умножения — 3 секунды.     Хранение программ: внешний считыватель перфоленты.     Память: 64 слова с длиной в 22 бита.     Ввод: десятичные числа с плавающей запятой.     Вывод: десятичные числа с плавающей запятой.     Элементов: 2600 реле — 600 в арифметическом устройстве и 2000 в устройстве памяти. Мультиплексор для выбора адресов памяти.     Потребление энергии: 4 кВт.     Масса: 1000 кг.     Себестоимость: 50 000 рейхсмарок.

Это сообщение отредактировал Skat - 9 дек. 2016 г. в 00:31

Цитата (kredetz @ 8.12.2016 - 22:54)

Ты спросишь, мой маленький друг, как же розетка соединяется с процессором?

Не спросит. Он и после первой части спит уже.

Ну, можно и так. Собственно, вся вычислительная техника сводится к элементу 2И_НЕ и триггеру. А на чём эти элементы реализованы - на транзисторах, реле или водяных мельницах - дело десятое!

Цитата (Baldy @ 9.12.2016 - 00:07)

Помимо 1 и 0 процессор принимает и выдает еще и аналоговые сигналы, у него есть входы и выходы. Преобразователи всякие в нем есть из аналогового в цифровой (АЦП) и наоборот (ЦАП).

Нет, АЦП и ЦАП в состав процессора не входят.
Процессор состоит, в простейшем случае, из арифметико-логического устройства (АЛУ) и регистров. В современные процы добавлены всякие кэши (данных и кода), дабы конвейеры всякие строить. Но АЦП-ЦАП там нет!

Цитата (Уфимский @ 8.12.2016 - 23:23)

Цитата (prkr @ 8.12.2016 - 23:07) Цитата (tok166 @ 8.12.2016 - 23:02) Если ты не можешь что-то объяснить восьмилетнему ребенку за 5 минут,  то ты этого не понимаешь.... объясни восмилетнему что такое оргазм)))) или не понимаешь)) Да запросто. Это как найти бесхозный ларь с мороженным, когда ты голодный, а на улице жара страшная. И ещё когда взрослые купаться разрешают сколько влезет. И в школу не надо. И домашку не задали. Балдеешь и ничего тебя не тревожит!

В школьные годы рассказывали мы друг другу анекдот про "что такое кайф".

Спорят американец, француз и русский: что такое КАЙФ?
Американец: это когда гонишь на крутой тачке в Вегас, а зачетная тёлка делает тебе минет.
Француз: это когда в изысканной обстановке, под великолепное вино трахаешь красотку.
А русский говорит: пойдем, я покажу.
Приводит их в пивной ларёк. Выпили по три кружки пива.
Американец и француз говорят: хотим отлить.
Дядя Вася: Еще рано.
Взяли еще по три кружки. Опять дядя Вася помочиться не отпускает.
Ну, после десятой кружки (для каждого) дядя Вася отводит их за кусты и разрешает поссать.
Американец и француз в один голос: КААААААААААААААААААЙФ!!!!!!!!!!!!!!
))))

Цитата (v1971 @ 9.12.2016 - 01:00)

Крайне радикальный это не транзистор, а диод.

Всегда найдется обратный диод, с которым тоже можно договориться.

Мне вообще щас нравится. элементная база охуенна. Можно одно тоже смастырить по разному. От простого к сложному. Такая свобода выбора. Не то что лет 25 назад.

Цитата (Skat @ 9.12.2016 - 00:29)

Первый комп вообще работал на реле. Никаких ламп и транзисторов: https://ru.wikipedia.org/wiki/Z3 Цитата Спецификация     Арифметическое устройство: с плавающей точкой, 22 бита, +, −, ×, /, квадратный корень.     Тактовая частота: 5,3 Гц.     Средняя скорость вычисления: операция сложения — 0,8 секунды; умножения — 3 секунды.     Хранение программ: внешний считыватель перфоленты.     Память: 64 слова с длиной в 22 бита.     Ввод: десятичные числа с плавающей запятой.     Вывод: десятичные числа с плавающей запятой.     Элементов: 2600 реле — 600 в арифметическом устройстве и 2000 в устройстве памяти. Мультиплексор для выбора адресов памяти.     Потребление энергии: 4 кВт.     Масса: 1000 кг.     Себестоимость: 50 000 рейхсмарок.

Первый компьютер вообще без электричества работал.
Аналитическая машина Чарльза Беббиджа

1. Ток питает микросхему.
2. микросхема состоит их логическим элементов которые подают 0 или 1. Те в свою очередь из транзисторов.
3. Логические элементы в зависимости от логики показывают либо очень маленькое, близкое к 0, но не нулевое напряжение, либо 3 или 5 вольт (большое). Когда напряжение 0,1 или 0,001 то это считается нулём, а когда 5,0 5,1 и т.п. - единицей. Также там происходит выравнивание синусойды переменного тока в сигналы типа как у стены замка __/--\__/-----\_____/-- . Это можно даже осцелографом сделать и посмотреть. Это и позволяет отсекать 1 и 0.

4. Далее из миллионов логических элементов собираются процессоры в которых есть свои подсистемы типа регистров команд(такая штука, которая позволяет делать логику), памяти(ну типа флешки) где данные (цифры, буквы) и те самые команды (комбинации 0 и 1) хранятся а также АЛУ для выполнения опреаций.

Так вот поступает ток согласно определённой логике в регистр или в памяти или на алу. И там элементы выставляются например как
Регистр AX: 0010 (==3)
Регистр BX: 0011 (==4)
Регистр Команд: 0001 ( пусть означает команду ADD, т.е. сложить). Это просто условность, принятая разработчикам.

Ну если упростить, то это физически на клему 1 ток +0,1 В , на клему 2 поступает +5В, на клему 3,4 поступает +0,1В (счет идёт слева) только на уровне транзисторов. Так получили 0010 или 3

Итого имеем сложить число 3 с числом 4

5. От куда 3 и 4 и "сложить"?
Из вот такой строки в памяти: 0001 0010 0011. (=ADD 3 4) которая хранится в виде тока тех самых логических элементов.

6. А как она туда попала?

Вася на клавиатуре набирает 3 + 4 и нажимает Enter.
Программа (калькулятор, например) был написан на языке программирования, а потом команды на этом языке (типа var result: = 3 + 4 ) были преобразованы сперва в ассемблерный код, т.е. в ADD 3, 4
А эта последовательность команд была преобразована в 0001 0010 0011
(ну или если точнее в 3 команды:
MOV AX, 3
MOV BX, 4
ADD AX, BX )

Тут тоже немного упрощено, потому что 0010 0011 - здесь в пример уже конечные числа, хотя на самом деле там будут адреса тех самых регистров, а уже в них нужные числа 3 и 4.
Т.е. на самом деле var result: = 3 + 4
будет выглядеть так (если допустить , что MOV == 1000, АX 1111, BX 1110):
1000 1111 0010 == MOV AX, 3
1000 1110 0011 == MOV BX, 4
0001 1111 1110 == ADD AX, BX

ну а дальше это просто скачки напряжение соглас выше написанной схемы.

Сама логика сложение, т.е. почему 3+4 равно 7 от тока не зависит вообще. Эти операции можно сделать хоть из дерева. Там что-то типа механики. Ток нужен только для того, чтобы:
1) хранить 0 и 1, т.е. поддерживать низкий и высокий уровень тока
2) хранить команды в памяти и передавать их.

А вообще это целая

Это сообщение отредактировал artivenom - 9 дек. 2016 г. в 02:13

Если вопрос состоит в том, как аналогвый сигнал преобразуется в цифровой, т.е. как из тока появляется 0 и 1, то нужно гуглить АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Но это скорее тема для понимания принципа работы всяких датчиков.

Вот. Слева 1, справа 0.

Это сообщение отредактировал klounader - 9 дек. 2016 г. в 02:17

С транзистором все ещё проще. Транзистор работает как унитаз. Эмиттер - бачок, коллектор - собственно слив, база - веревочка, свисающая с бачка. Чем сильнее тянем за верёвочку-базу, тем больше воды-энергии проходит с бачка-эмиттера на слив-коллектор. Эквивалетом силы, с которой мы тянем за верёвочку - является ток, протекающий через базу. В цифровой технике используется лишь схема ключа, то есть дернули за верёвочку что есть силы, и максимум воды с бачка потекло в слив.
В аналоговой технике, при усилении звука, например, используется схема усилителя. То есть представим себе огромный бак воды, литров на 200, скажем, запор которого управляется маленькой верёвочкой. Сила, с которой мы потянем за верёвку - во много раз меньше той силы, с которой будет течь вода. То есть, потянув за верёвочку, мы усилим наше движение всей мощью двухста литров воды. Дергая за веревочку с определенной силой и частотой - можно сыграть мелодию сливом 200 литров воды. Точно так же, с помощью транзистора, еле заметный звуковой сигнал усиливается всей мощью источника питания, и модулируется силой и частотой тока, которая поступает на базу с микрофона.

Это сообщение отредактировал Rouzenrot - 9 дек. 2016 г. в 06:12

Цитата (artivenom @ 9.12.2016 - 09:42)

Сама логика сложение, т.е. почему 3+4 равно 7 от тока не зависит вообще. Эти операции можно сделать хоть из дерева. Там что-то типа механики. Ток нужен только для того, чтобы: 1) хранить 0 и 1, т.е. поддерживать низкий и высокий уровень тока 2) хранить команды в памяти и передавать их.

Из транзисторов строятся ячейки цифровой логики. Всякие там "и-не", "или-не", "2и-или-не", и прочие-прочие. Вариантов логических ячеек множество, но суть их относительно проста. Это элемент, скажем, с двумя входами и одним выходом. И его логика в том, что единица на выходе будет лишь в том случае, если единица есть на обоих входах. Или только на одном из входов. Или только на определенных входах должны быть единицы, а на других - ноли.
И такую логику можно действительно собрать на чем угодно. На воде, на механике, да хоть на муравьях (привет Гекс )

Это сообщение отредактировал Rouzenrot - 9 дек. 2016 г. в 06:19

А если у полевика пробит затвор - будет и неопределенное значение.
Типа, 2.5 вольта (KMOP)

Цитата (ShirokiM @ 8.12.2016 - 23:07)

Не совсем верно. Полупроводниками они называются потому, что пропускают ток только в одну сторону, а обратно вообще никак.

Ты это сейчас про диды говоришь. Полупроводник - при одних условиях пропускает ток (например при сверхвысоких температурах) а при других - нет

Стоп-стоп-стоп! Хватит обьяснений! Я все понял!!! Пойду соберу себе новый проц, а то мой интел что-то не тянет!!))))

А мультика нет? Если и визуализация не поможет, я просто успокоюсь.