Электричество шаг за шагом

Посмотрим, как работает электронная арифметика, на примере простейшего сумматора, выполняющего четыре варианта сложения 1 и 0, а именно: 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1;1 + 0 = 1 и 1 + 1 = 10 (Р-121). В сумматоре четыре логических элемента, первые три операции они выполняют сравнительно легко, с четвёртой сложнее, нужно записать 1 в следующий (второй) разряд, а в первом поставить 0, поскольку при двоичном счёте 1 + 1 = 10. В дело вступает элемент НЕТ (НЕ), который в первых трёх операциях получал на свой вход 0 и, делая всё наоборот, посылал 1 на вход И1, помогая ему во второй и в третьей операциях выдать 1. В операции 1 + 1 у элемента НЕТ (НЕ) на входе наконец появляется 1, и, естественно, он выдаёт 0. Поэтому И1 сработать не может, и в первом разряде появляется нужный 0. Одновременно, получив 1 на оба входа, срабатывает И2 и посылает 1 во второй разряд.

Из подобных рассуждающих (Т-8) блоков собираются очень сложные электронные системы для работы с цифровой информацией, в том числе самая квалифицированная система — микропроцессор. О его способностях косвенно говорит то, что в современном микропроцессоре сотни миллионов и даже миллиарды таких блоков, как сумматор.

Т-215. Шифратор и дешифратор. Построив собственную линию цифровой телеграфной связи, её создатели могут договориться и ввести у себя любую систему кодирования. Например, букву А кодировать двумя импульсами (11), букву Б — тремя (111), букву В — двумя импульсами с паузой между ними (101) и так далее. Но в мире существует несколько стандартов кодировки, ими пользуются в технике связи и в персональных компьютерах. Основа практически всех стандартов восьмибитовый сигнал, то есть байт — различные комбинации из восьми импульсов или пауз. Таких комбинаций может быть 28 = 256, то есть байт может закодировать (снабдить условными обозначениями, кодами) 256 букв, цифр, знаков препинания, вспомогательных команд, например, «перейти на большие буквы» или «стереть». Вы нажимаете нужную клавишу на клавиатуре, особая схема по имени шифратор мгновенно формирует соответствующую восьмибитовую шифровку, и по восьмипроводной линии посылает её дальше. Сырьё для этих шифровок даёт тактовый генератор, из него импульсы тоже по восьмипроводной линии входят в шифратор. Но только в шифратор импульсы входят по всем восьми проводам, а из него выходят лишь по некоторым — в зависимости от того, какая нажата клавиша, какой ей соответствует код.

В месте приёма обратную задачу решает дешифратор. В него один за другим приходят восьмибитовые «залпы», дешифратор распознаёт записанную в них комбинацию импульсов и пауз и тут же определяет, что именно зашифровано в данной комбинации. В каких-то случаях дешифратор может, распознав шифры, сразу изобразить на экране соответствующие им буквы, цифры или знаки. А ещё результат расшифровки дешифратор может направить принтеру, и тот отпечатает расшифрованный текст. Системы «шифратор-дешифратор» автоматически, безошибочно и очень быстро распознают в полученных байтах адреса и направляют информацию в нужные отделы памяти или извлекают её из нужных отделов, направляют в нужные отделы микропроцессора посланные ему определённые команды, одним словом, используются очень широко (Р-119). В данном случае, думается, очень важно подчеркнуть слова «автоматически, безошибочно и очень быстро».