从零开始构建计算机chapter1_布尔逻辑

1.  Add16(a=in, b[0]=true,b[1..15]=false, out=out);
2.  Mux16(a=f3, b=no1, sel=no, out=out ,out = no3);
3.  Mux16(a=o2, b=false, sel=reset, out=o3); // 16位直接置零 b=false

a and b 取反

CHIP And {
    IN a, b;
    OUT out;

    PARTS:
    // Put your code here:
    Nand(a=a, b=b, out=w1);
    Nand(a=a, b=b, out=w2);
    Nand(a=w1, b=w2, out=out);

}

CHIP And16 {
    IN a[16], b[16];
    OUT out[16];

    PARTS:
    // Put your code here:
    And(a=a[0], b=b[1], out=out[0]);
    And(a=a[1], b=b[2], out=out[1]);
    And(a=a[2], b=b[3], out=out[2]);
    And(a=a[3], b=b[4], out=out[3]);
    And(a=a[4], b=b[5], out=out[4]);
    And(a=a[5], b=b[6], out=out[5]);
    And(a=a[6], b=b[7], out=out[6]);
    And(a=a[7], b=b[8], out=out[7]);
    And(a=a[8], b=b[9], out=out[8]);
    And(a=a[9], b=b[10], out=out[9]);
    And(a=a[10], b=b[11], out=out[10]);
    And(a=a[11], b=b[12], out=out[11]);
    And(a=a[12], b=b[13], out=out[12]);
    And(a=a[13], b=b[14], out=out[13]);
    And(a=a[14], b=b[15], out=out[14]);
    And(a=a[15], b=b[15], out=out[15]);
}

// 选择器
 * {a, b} = {in, 0} if sel == 0
 *          {0, in} if sel == 1
CHIP DMux {
    IN in, sel;
    OUT a, b;

    PARTS:
    Not(in = sel, out = n1);
    And(a = in, b = n1, out = a);
    And(a = in, b = sel, out = b);
}

/**
 * 先根据第二位选，再根据第一位选
 * sel 位从右往左边读
 * 4-way demultiplexor:
 * {a, b, c, d} = {in, 0, 0, 0} if sel == 00
 *                {0, in, 0, 0} if sel == 01
 *                {0, 0, in, 0} if sel == 10
 *                {0, 0, 0, in} if sel == 11
 * 从上述代码可以发现 ab 的第二位都是 0，cd 的第二位都是 1
 * 利用这一特性先对 sel 的第二位进行一个 DMux 操作
 * 如果第二位是 0，它只有两种可能：ab，如果是 1，则是 cd
 * 然后再对 sel 的第一位进行操作，对于 ab 来说，第一位为 0 则是 a，否则为 b
 * 对于 cd 来说，第一位为 0 则是 c，否则为 d
 */

CHIP DMux4Way {
    IN in, sel[2];
    OUT a, b, c, d;

    PARTS:
    DMux(in=in, sel=sel[1], a=l1, b=l2);
    DMux(in=l1, sel=sel[0], a=a, b=b);
    DMux(in=l2, sel=sel[0], a=c, b=d);
}

//  以二位的选择器构建
CHIP DMux8Way {
    IN in, sel[3];
    OUT a, b, c, d, e, f, g, h;

    PARTS:
    // Put your code here:
    DMux(in=in, sel=sel[2], a=m1, b=m2);
    DMux(in=m1, sel=sel[1], a=s1, b=s2);
    DMux(in=s1, sel=sel[0], a=a, b=b);
    DMux(in=s2, sel=sel[0], a=c, b=d);
    DMux(in=m2, sel=sel[1], a=f1, b=f2);
    DMux(in=f1, sel=sel[0], a=e, b=f);
    DMux(in=f2, sel=sel[0], a=g, b=h);
}

//  以 四位的选择器构建

CHIP DMux8Way {
    IN in, sel[3];
    OUT a, b, c, d, e, f, g, h;

    PARTS:
    DMux4Way(in = in, sel = sel[1..2], a = o1, b = o2, c = o3, d = o4);
    DMux(in = o1, sel = sel[0], a = a, b = b);
    DMux(in = o2, sel = sel[0], a = c, b = d);
    DMux(in = o3, sel = sel[0], a = e, b = f);
    DMux(in = o4, sel = sel[0], a = g, b = h);
}

// 不知道这个叫啥 反选择器 ？
CHIP Mux {
    IN a, b, sel;
    OUT out;

    PARTS:
    And(a=b, b=sel, out=o1);
    Not(in=sel, out=notsel);
    And(a=a, b=notsel, out=o2);
    Or(a=o1, b=o2, out=out);
}