Процессоры в основном представляют собой массивную сеть транзисторов, различные комбинации которых представляют логические элементы. В отличие от аналоговых транзисторов, цифровые транзисторы в процессорах и т.д. Либо включены (1), либо выключены (0).
Логические вентили имеют входы (1 или 2 - A/B) и выход. Гейтс выполняет операцию на входах. Вот некоторые типы логических элементов:
Что именно ворота, не имеет значения, только функция, которую они выполняют. Это могут быть физические переключатели, дискретные транзисторы, несколько затворов в DIP-корпусе, отложения на кремнии и т.д.
Вы можете соединять ворота друг с другом, чтобы делать более сложные вещи. Например, с двумя воротами вы можете сделать 1-битный сумматор:
Возможно, вы хотите добавить более одного бита, но вам действительно нужен "трехразрядный" сумматор, который поддерживает "перенос":
так что теперь вы можете подключить "вынос" одного сумматора к "переносу" другого.
Самый простой способ "увидеть" выходные данные ваших сумматоров - это подключить выходные линии к светодиодной лампе или лампочке. Самый простой способ контролировать ввод ваших сумматоров через физический переключатель. Что-то вроде того, как работала старая панель управления Altair (хотя, конечно, панель управления Altair подключена к целому процессору, а не просто к сумматору):
Так что это пример того, как работает добавление. Настоящий современный ЦП имеет миллиарды логических элементов и имеет гораздо более сложные сети, но основные операции, описанные выше, такие же.
Это хорошая программа для Windows/Mac, если вы хотите поиграть с логическими элементами в режиме реального времени. Он также имеет онлайн-версию.
РЕДАКТИРОВАТЬ: Читать это тоже.
