计算机系统体系结构1部分。 逻辑门

逻辑元素

美好的一天，我将开始撰写有关使用Golang语言编写虚拟机的一系列文章。 我选择这种语言是因为它易于阅读，并且在标准库中具有必需的功能，将来会派上用场。

对于那些知道如何为简单逻辑门制作真值表的人，本文绝对不包含任何新信息。 如果您知道该怎么做，那就不要浪费时间，继续第二部分。

逻辑门是具有一个或多个输入和一个或多个输出的设备。 在这一部分中，我们将仅考虑其中最简单的一个。 对于门的建模，我们将仅使用信号0和1，而不使用实际门的输入，输出特性。

由于我们将使用Golang，因此每个元素都可以表示为一个函数。
在Go中，该函数如下所示：

func (   )    {     //     return    } 

缓冲液

这是具有一个输入和一个输出的最简单的元素。 实际上，它用于放大信号或产生延迟；有时可以用导体代替。


对于缓冲区，我们的函数将如下所示：

 func Buf(v bool) bool {    return v } 

逆变器

相同的缓冲器，只有输出将信号反相。


对于逆变器，该函数将如下所示：

 func Inv(v bool) bool {    return !v } 

或

该元件至少需要一个等于1的信号才能在输出端获得1。

 func Or(v, s bool) bool {    return v || s } 

和

当为其所有输入提供1时，它总是返回1，在所有其他情况下，它返回0。

 func And(v, s bool) bool {    return v && s } 

异或

为了在输出端获得1，必须将不同的信号（0和1）或（1和0）施加到输入。 此操作很有用，因为它允许您交换两个变量而无需使用额外的内存。

 func Xor(v, s bool) bool { //  (v ^ s)    ,   bool     ,       return (v || s) && !(v && s) } 

还是不

它用作“或”元件，只有反相器连接到其输出，我们才能从中获得信号。

 func Nor(v, s bool) bool {    return !(v || s) } 

不

该元素的工作原理与And元素完全相同，只是输出信号反相。

 func Nand(v, s bool) bool {    return !(v && s) } 

异或与反演

该元素的工作方式与OR元素相同，只是输出信号反相。

 func Xnor(v, s bool) bool { //       return !((v || s) && !(v && s)) } 

现在已经编写了函数，您可以将它们组装到Gate包中，在此基础上我们将实现更复杂的事情。 我们的程序包层次结构将类似于真实的计算机抽象层次结构。 源代码可以在这里找到。