Có gì thấp hơn mức bit 1 và 0 không?

Khi tìm hiểu về kiến ​​trúc của máy tính và cách thức hoạt động, chúng tôi nghĩ rằng ngôn ngữ thấp nhất mà chúng ta có thể thấy rằng máy hiểu là nhị phân là 1 & 0. Và bất cứ điều gì chúng ta nhập vào sẽ phải được chuyển đổi / chuyển đổi thành nhị phân, nhưng là số nhị phânđiều đó có nghĩa là chúng ta sẽ cần một trình thông dịch / trình biên dịch khác để chuyển đổi nhị phân thành ngôn ngữ máy thực tế? Chúng ta đều biết từ điện tử rằng một máy tính chủ yếu bao gồm cpu là một IC do đó được tạo ra từ các bóng bán dẫn, v.v., và điều duy nhất mà những công cụ đó hiểu là điện, do đó điện sẽ là ngôn ngữ dễ hiểu nhất đối với máy tính. Vì vậy, mối quan tâm của tôi là, nhị phân thực sự là 1 & 0 hay 1 và 0 chỉ được sử dụng để thể hiện sự vắng mặt và hoặc sự hiện diện của điện? Giả sử rằng nó chỉ là một đại diện cho sự vắng mặt hoặc hiện diện của điện, sẽ không có ngôn ngữ trung gian hoặc thậm chí thấp hơn khác giữa các lệnh mà chúng ta nhập và nhị phân, để các mạch sẽ biết nơi gửi dòng điện đến và nơi không đến?

Máy tính kỹ thuật số hoạt động sao cho (gần như) tại bất kỳ thời điểm nào, bất kỳ dây nào cũng mang (khoảng) một trong hai điện áp có thể, một có nghĩa là và dây kia biểu thị . Các điện áp phụ thuộc vào quy ước được sử dụng. Theo nghĩa này, máy tính kỹ thuật số hoạt động với giây và giây. Tuy nhiên, ngay cả giao diện máy tính kỹ thuật số với các thiết bị tương tự, chẳng hạn như lưu trữ vật lý và mạng. Cách mà dữ liệu được mã hóa trong các mạng có thể hơi khác nhau, vì một số bit có thể được mã hóa cùng một lúc, tùy thuộc vào mã hóa.1 0 $0$$1$$0$$1$

Hãy để tôi giải thích trình độ của tôi trong câu đầu tiên ở trên. "Hầu như" đề cập đến thực tế là khi dây chuyển từ sang hoặc ngược lại, sẽ có điện áp trung gian. Các công tắc này được đồng bộ hóa trên tất cả các dây để mỗi khi dây được "đọc", thì công tắc (nếu có) đã xảy ra. "Roughly" đề cập đến thực tế là các điện áp không chính xác. Có hai dải điện áp nhỏ tương ứng với và . Các thiết bị sẽ có thể "đọc" bit trong các phạm vi này, nhưng thường "ghi" chúng hạn chế hơn.1 0 $0$$1$$0$$1$

câu hỏi không chính xác rõ ràng và có một số hiểu lầm hoặc áp dụng sai thuật ngữ (ví dụ: "ngôn ngữ thấp hơn") nhưng diễn giải nó theo cách tổng quát / ẩn dụ / tương tự / lỏng lẻo hơn, vâng :

• Một trường hợp nghiên cứu thú vị ở đây là flip flop logic (xem thêm Cách hiểu về chốt SR ) bởi vì nó có vòng phản hồi, thực sự không thể được phân tích một cách logic theo 0 & 1 và phải được phân tích nhiều hơn như một thiết bị tương tự
• các thời gian của mạch là rất quan trọng trong việc tìm hiểu bản chất năng động của flip flop. một cách hữu ích đặc biệt để hiểu nó là một âm mưu điện áp / thời gian.
• "Bên dưới" 0 và 1 của các mạch logic là các điện áp tương tự liên tục / không tách rời và điện tử nhị phân có thể được nói là "kiểm soát" chặt chẽ các tín hiệu tương tự thành các ranh giới bị ràng buộc cao.
• có những trường hợp "sự cố" này, ví dụ như trên chip IC , các thiết bị điện tử của cổng bị lỗi hoặc thiết kế cận biên có thể khiến chip bị hỏng và rơi ra khỏi "đường bao" nhị phân.
• một thành phần cơ bản khác của điện tử không nhị phân là tiếng ồn . phần lớn thiết kế vi mạch có thể được coi là kiểm soát / giảm thiểu nó. trong thực tế, thiết bị điện tử nhị phân có thể được coi là một phương tiện để loại bỏ nhiễu khỏi mạch điện để đạt được tín hiệu "không nhiễu".

Bạn đang hỏi nhiều điều khác nhau vào một câu hỏi. Có lẽ đó là một ý tưởng tốt để giải quyết vấn đề cho chính bạn. Bạn đang nói về vật lý, định nghĩa của ngành công nghiệp và kiến ​​trúc phần mềm / máy tính.

rằng ngôn ngữ thấp nhất mà chúng ta có thể thấy rằng máy hiểu là nhị phân là 1 & 0. Và bất cứ điều gì chúng ta nhập vào sẽ phải được chuyển đổi / chuyển đổi thành nhị phân.

Trước tiên hãy làm phần này. Máy tính hiện đại dựa trên các mạch điện. Ví dụ, hầu hết các bộ xử lý ARM có thể chạy ở mức 5 volt. Do cách xây dựng bộ xử lý ARM trên vải, bộ xử lý hiểu tín hiệu ~ 0 volt là 0 bit và ~ 5 volt là 1 bit. Đó là định nghĩa được lựa chọn bởi một ai đó.

nhưng là số nhị phân có nghĩa là chúng ta sẽ cần một trình thông dịch / trình biên dịch khác để chuyển đổi nhị phân thành ngôn ngữ máy thực tế?

Tôi không hoàn toàn hiểu những gì bạn đang hỏi ở đây. Nhưng hãy nói rằng bạn đang nhìn từ góc độ phần mềm. Sau đó, chương trình cuối cùng sẽ được chuyển đổi thành các dòng bit thực tế và một dòng bit cho CPU biết phải làm gì với các bit. Chúng được đưa vào CPU (đơn vị xử lý) và dựa trên kiến ​​trúc bộ xử lý, một hành động sẽ được thực hiện trên dữ liệu.

Chúng ta đều biết từ điện tử rằng một máy tính chủ yếu bao gồm cpu là một IC do đó được tạo ra từ các bóng bán dẫn, v.v., và điều duy nhất mà những công cụ đó hiểu là điện, do đó điện sẽ là ngôn ngữ dễ hiểu nhất đối với máy tính. Vì vậy, mối quan tâm của tôi là, nhị phân thực sự là 1 & 0 hay 1 và 0 chỉ được sử dụng để thể hiện sự vắng mặt và hoặc sự hiện diện của điện?

Như tôi đã đề cập một chút ở trên, đó là cách máy tính được chế tạo. Bạn có thể chạy bộ xử lý trên các điện áp khác nhưng nó không hoạt động (tôi nghĩ vậy). Bởi vì một định nghĩa cụ thể được thực hiện về điện áp một bit là 0 hoặc 1.

Giả sử rằng nó chỉ là một đại diện cho sự vắng mặt hoặc hiện diện của điện, sẽ không có ngôn ngữ trung gian hoặc thậm chí thấp hơn khác giữa các lệnh mà chúng ta nhập và nhị phân, để các mạch sẽ biết nơi gửi dòng điện đến và nơi không đến?

Yup, về cơ bản là tín hiệu tương tự. Nhưng hãy nhớ rằng hầu hết thời gian chúng được chuyển đổi bởi một ADC (bộ chuyển đổi kỹ thuật số tương tự) thành một giá trị bit đại diện cho một điện áp được xác định trước trên đường dây đó.