第250章 尖兵筑基(2/2)
他在符号旁写下“与门”二字,“我们就叫它‘与门’。”
“第二种,实现‘或’关系的门。”他接着画了一个左侧是尖角,右边引出线的符号。
“好比我们向厂里申请物资,我‘或’国华‘任何一人’去找李厂长签字,都可以获得批准。”他写下“或门”,“就叫‘或门’。”
“第三种,最简单也最关键的,实现‘非’关系的门。”他最后画了一个三角形,尖端指向输出,但在输出端前加了一个小圆圈。
“它的输出总是与输入相反。输入是‘真’,输出就是‘假’;输入是‘假’,输出就是‘真’。像不像一个总是在唱反调的倔强家伙?”他写下“非门”,“就叫‘非门’。”
宋教授看着这三个形象直观的符号,以及吕辰恰到好处的比喻,眼睛骤然亮了起来:“与门、或门、非门……好!言简意赅,意象明确,一听就懂!那它们具体的运作规则,如何精确地、无歧义地描述出来?光有名字和符号还不够。”
吴国华立刻接话,语气严谨:“可以用‘真值表’!这是我们数学和逻辑学中常用的工具。把所有可能的输入组合,和对应的输出结果,全部列成一张清晰的表格。一目了然,绝无歧义!”
他说干就干,立刻起身,走到黑板另一块空白的区域,拿起粉笔,唰唰地画起了表格。
对于“与门”,他列出两输入的所有可能:
“输入A=0, b=0 -> 输出=0”
“输入A=0,b=1 -> 输出=0”
“输入A=1,b=0 -> 输出=0”
“输入A=1,b=1 -> 输出=1”
他一边写一边解释:“我们统一约定,用‘1’代表‘真’、‘高电平’、‘开关接通’;用‘0’代表‘假’、‘低电平’、‘开关断开’。大家看,只有A‘与’b同时都是1时,输出才是1。其他任何情况,输出都是0。”
接着,他又迅速而准确地画出了“或门”和“非门”的真值表。
“或门”:
“输入A=0,b=0 -> 输出=0”
“输入A=0,b=1 -> 输出=1”
“输入A=1,b=0 -> 输出=1”
“输入A=1,b=1 -> 输出=1”
“非门”:
“输入A=0-> 输出=1”
“输入A=1-> 输出=0”
“妙啊!”一位师兄激动道,“有了这真值表,任谁来看,哪怕是个刚入门的新手,都能立刻明白这‘门’是干什么的!输入什么情况,输出必然是什么结果,清清楚楚!比我们之前用大段文字描述、还容易产生误解的方式,强了一百倍!”
诸葛彪也兴奋地补充道:“而且,最关键的是,有了这些最基本的‘门’,我们就可以像搭积木一样,用它们组合出实现加法、减法、移位甚至更复杂运算的电路!未来的设计图纸上,只需要标注这些标准的符号和它们之间的连接关系,不同专业、不同小组的人,哪怕没见过面,也能无缝协作!这才是工业化设计的基石!”
宋教授看着黑板上那三个符号和真值表,连日来的疲惫和焦虑仿佛被吹散,脸上露出了如释重负的笑容。
他地拿起粉笔,在黑板最顶部,用力写下了一行大字:集成电路基础逻辑单元定义
一、 基本逻辑门:……
二、 定义工具:真值表……
他转过身,目光扫过这些年轻面孔,声音沉稳而坚定,带着一种开创历史的庄严。
“那么,我们尖兵组,今天,就以此为基础,定下我们中国集成电路设计的‘第一块基石’!‘逻辑门’与‘真值表’,这就是我们未来的共同语言,是我们通往‘星河’的‘基础语法’!”
他没有询问是否通过,因为从每一个人熠熠生辉的眼神中,他已经得到了答案。
历史的指针,在这间弥漫着烟味的简陋办公室里,为这十一位身兼数职、满怀理想与智慧的探索者,悄然拨动了一个微小的刻度。
一个属于中国电子工业的、自主定义的设计基石,就此落下。
前路依然漫漫,但至少此刻,他们手中,已经握住了照亮第一步的火种。
会议结束后,尖兵组立刻投入了紧张的应用实践中。
吕辰和吴国华、谢凯开始尝试用刚刚定义的“与门”、“或门”、“非门”来构建一个最基本的半加器电路;
诸葛彪则带着电路组的成员,参照真值表,开始设计用分立晶体管来实现这三种基本逻辑门的实际电路,并测算其延迟和驱动能力;
钱师姐则认真地将这些定义记录在专用的保密笔记本上,准备与工艺线提供的数据进行比对;
而那两位版图设计员,已经迫不及待地开始在坐标纸上,练习绘制这些标准符号的精确几何图形……
筒子楼二层的灯光,又一次亮至深夜。