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Turing Complete解法分享

May 16, 2024
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【持续更新ing…】
前几天玩通了,但是感觉布线有点乱于是从头打一遍。正好做个笔记。

基础逻辑电路

原力觉醒

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与非门(NAND)

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Not And嘛,反过来的and操作,但是好像物理上更好实现,所以是整个数电的基础。

非门(NOT)

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与门(AND)

Not(Not AND)
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或非门(NOR)

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注意到真值表和AND门刚好完全反过来。于是考虑对两个输入取非。

或门(OR)

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NOR门去掉Not即可。

高电平(ON)

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第二刻

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观察输入可以发现仅在A = 1 B = 0输出1,即(A and not B)

异或门(XOR)

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查询可以找到A xor B =( (A or not B ) and ( not A or B ) )

三路或门

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三路与门

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同或门(XNOR)

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not xor.

算数运算

成对的麻烦

多于两个输出真,画出卡诺图、卡诺圈。
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得到关系式P = AB + AC + AD + BC + BD + CD。
于是可以画出电路图
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按理说应该是会有门更少的办法的(但是我懒嘛

奇数个信号

只有当奇数个输入1后输出才为1,只能用三个元件。
考虑xor的性质,a xor b xor b = a.所以如果很多个输入都xor了之后得到为0,说明输入有偶数个1,否则有奇数个1。
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信号计数

输出有三位,分别考虑。
第一位可以用上题的方法,四个输入xor即可。
第二位是上上题的方法,
第三位将四个AND即可。
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半加器

化简知道:Ci = A xor B, Ci+1 = A and B
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全加器

同样,Ci = A xor B xor C, Ci+1 = AC + AB + BC
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加倍

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八位或

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八位非

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八位加法器

我没记错是有两种实现来着
同步进位加法器和异步进位加法器
1.异步进位:逐个相加即可。
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2.同步进位:不太好设计(咕咕咕了
原理参考BV1aL41177Si

相反数

-x = not x +1
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1位解码器

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3位解码器

当然是用开关乱糊了
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逻辑引擎

比较麻烦的是没有实现按位与然后需要重新画一遍。
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存储器

奇变偶不变

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