2.2 二进制加法机
在二十世纪三四十年代,还没有计算机,人们更不可能想到计算机会这么有用,能上网、能听歌、能看视频、能聊天、能购物、能打游戏。在那个时候,人们想得很简单,只要能够发明一个简单的计算器,能算加减乘除,就十分满足了,就觉得已经很了不起了。
因此,世界上第一台电子计算机,严格来说是一个如图2-4所示的加法器,或者说是一个能做加法的电路。说它是计算机,现在看来挺可笑的,但当时已经是最先进的了,这就是我们人类社会的第一代电子计算机。
注意这个机器,它采用二进制工作。左边的这一部分,有8根导线,每根导线都通过开关把电流送到机器里。这8根导线通过拨动开关来组成并代表一个8位的二进制数。就当前的开关状态来说,它输入的是二进制数01000100,也就是十进制数68。
同样的道理,下面这一排带开关的导线也通过拨动开关来组成并代表另一个8位的二进制数。就当前的开关状态来说,它输入的是二进制数01100001,也就是十进制数97。
这个加法机器的作用是接受左边和下面的输入,把它们当成两个二进制数,并做加法操作,相加得出一个和数。
图2-4 能做加法的电路
相加的结果通过右边的那一排导线送出,当然是以二进制数的形式送出,每根导线都代表这个二进制数中的1比特。为了观察导线上是0还是1,我们为它接上了灯泡。从当前灯泡的发光情况来看,结果是二进制数10100101,也就是十进制数165。68加97是165,显然,这个机器工作正常,结果是对的。
注意,这个加法电路的工作是实时的,输入端的任何变化都将立即导致输出端的变化。当你拨动左边或者下边的任何一个开关时,右边的输出也将立即有所变化,某些灯泡会灭掉,而有些灯泡会亮起来。
这个加法电路的内部构造不是我们今天要关心的话题,我们只需要知道它的功能就可以了。如果你实在感到好奇,我推荐你读一读《穿越计算机的迷雾》这本书,里面有你想知道的答案。