这是一篇非常有意思的文章,而且无论有没学过的,每一个人都能看的懂的文章。
PLC,即可编程逻辑控制器,实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同
计算机内部采用二进制,每一个数位只有两种可能0和1,运算规则是逢二进一。

这张表就叫做真值表(truth table),其中的sum表示和位,carry表示进位。
如果A和B都是1,和就是10,因此和位为0,进位为1。这句的意思是:1+1=2,逢二进1位;
布尔运算(Boolean operation)的规则,可以套用在二进制加法上。布尔运算有三个基本运算符:AND,OR,NOT,又称与门、或门、非门,合称逻辑门。它们的运算规则是:
OR:如果( A=1 OR B=1 ),则输出结果为1。即:有一个为真就为真。


再看carry(进位)。它比较简单,两个输入A和B都为1就输出1,否则就输出0,因此用一个AND运算符就行了。

这被称为半加器(half-adder),因为它只考虑了单独两个位的相加,没有考虑可能还存在低位进上来的位。

如果把低位进上来的位,当做第三个输入(input),也就是说,除了两个输入值A和B以外,还存在一个输入(input)的carry,
那么问题就变成了如何在三个输入的情况下,得到输出(output)的sum(和位)和carry(进位)。

如果你理解了半加器的设计思路,就不难把它扩展到新的真值表,这就是全加器(full-adder)了。

先把全加器简写成方块形式,注明三个输入(A、B、Cin)和两个输出(S和Cout)。


先看NOT。晶体管的基极(Base)作为输入,集电极(collector)作为输出,发射极(emitter)接地。
当输入为1(高电平),电流流向发射极,因此输出为0;当输入为0(低电平),电流从集电极流出,因此输出为1。

接着是AND。这需要两个晶体管,只有当两个基极的输入都为1(高电平),电流才会流向输出端,得到1。

最后是OR。这也需要两个晶体管,只要两个基极中有一个为1(高电平),电流就会流向输出端,得到1。
左边的三根黄线,分别代表三个输入A、B、Cin;右边的两根绿线,分别代表输出S和Cout。
将四块全加器的电路串联起来,就是一台货真价实的四位晶体管PLC了,开关就是输入,LED就是pg电子官方网站输出,它可以按照我们提前设计好的逻辑计算0000~1111之间的加法。

从上图可以看到,A组开关是上下上上,代表1011(11);B组开关是上下下下,代表1000(8)。
它们的相加结果用五个LED灯表示,上图中是亮暗暗亮亮,代表10011(19),正是1011与1000的和。
完成上面的四位加法,需要用到88个晶体管。虽然当代PLC包含的晶体管数以亿计,但是本质上都是上面这样简单电路的累加。
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