图灵完备之路（数电学习三分钟）----逻辑与计算架构

经过前面几节的学习，我们已经有了简单的数电知识，下面，我们将正式进入设计简单图灵完备机的工作，首先，我们要设计出具有逻辑运算与计算功能的简单结构：

1.逻辑架构

首先，该架构能实现多种逻辑的判断，所以要有一个解码器，以便用一个输入来控制电路进行的运算，其次，还需要两个输入端用于输入要运算的数，最后便是逻辑门，同时，我们还要约定不同的指令代表不同的逻辑运算：0代表或，1代表与非，2代表或非，3代表与......

我们先设计以上的4个功能，所以指令解码器就只需如下设计：

接着加上逻辑运算单元：

其中蓝色线代表与输出，嫩绿色代表与非输出，紫色代表或非输出，黄绿色代表或输出，具体原理这里就不赘述了。

接下来，接入输入并根据指令来对运算结果选择输出，当指令为0时，我们控制或的输出：

同理，接入其他逻辑功能：

逻辑运算架构搭建完毕

2.计算架构

如同逻辑架构一般，我们也是约定几个指令码，4代表加，5代表减，然后加到逻辑架构中：

加入加和减的计算单元以及选择输出开关

：

此时运行电路，会发现计算的指令有时会与逻辑指令重合，导致冲图，具体原因一目了然----指令超过二位，所以解码器应该使用三位解码器，而逻辑部分的解码器未更新导致，所以更新即可：

运算架构设计完毕