前面轉(zhuǎn)載了一篇國外牛人手工CPU的文章(最強DIY,手工CPU)有朋友蠢蠢欲動準備從三極管這個層面開始動手組裝。

鑒于簡化電路的需要 ，整理了一套用三極管、二極管、電阻組成的邏輯門電路，可實現(xiàn)2輸入或3輸入的AND，OR，NAND，NOR，EXOR操作。

為了便于記憶，我們把上面的每個電路用一個符號來代替

有了這套東西作為基礎，我們可以進行下一步更深入的探討，可以從做一個加法器入手。

一個簡單的二進制加法如下：

我們現(xiàn)在需要把它的結(jié)果分為兩位，一個是加法位，一個是進位位。分別如下

進位位的邏輯跟邏輯與門一樣，這就很好辦了。

加法位跟或門邏輯較相似，除了右下角的0邏輯不一樣。也跟與非門較相似，除了左上角的0的邏輯不一樣。我們把它們組合下

現(xiàn)在的輸入輸出情況如下：

從結(jié)果中看出，可以把或門和與非門輸出進行與門邏輯組合，就得到了我們的加法位的正確輸出結(jié)果

這種組合就叫做異或門。

現(xiàn)在我們加法的加法位和進位位都可以用電路來表示了，現(xiàn)在組合成的加法器如下：

這種組合就滿足了我們對一位二進制的加法的需求，下面我們用下面這種簡單的表達方式表達上面的加法器，比較簡單明了：

為什么叫半加器呢，因為目前位置它只能計算一位的加法，而大多數(shù)情況下，我們需要計算多位的二進制加法，它現(xiàn)在還不成熟。

多位加法中，除了第一位，后面每一位的加法都可能跟前面1位的的進1數(shù)進行相加。因此除了計算它本身的加法外，還要跟進位進行相加。我們現(xiàn)在把邏輯組合如下

現(xiàn)在我們可以得出一個完整的二進制加法中任意一位的邏輯了。既然它成熟了，我們可以把它叫做全加器了。如下：

一個全加器就完成了。

每個全加器的進位輸出都是都是后面一位的進位輸入，一個串一個，第一個加法的進位輸入為0.最后一個進位輸出，判斷有沒溢出。

以8位為單位，我們也可以做16位加法，只要兩個8位相連就可以了。

有了加法器，后面就可以考慮考慮設計一下寄存器了。