En la base, el microchip contiene dos tipos de uniones pequeñas, que se simbolizan así:
El primero se llama transistor NMOS. Si la “compuerta” está conectada a baja tensión, la electricidad se conducirá desde el drenaje hasta la fuente.
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El segundo se llama transistor PMOS. Es lo mismo, pero se lleva a cabo si la “puerta” está conectada a alto voltaje.
Iré muy rápido aquí, porque podrías escribir varios libros sobre lo que sucede después. Puede buscar cualquier término aquí en Wikipedia para ver cómo se implementa en términos de componentes más básicos.
La siguiente es una puerta NAND:
que es una puerta lógica básica Out es alto voltaje si A o B son de bajo voltaje. Circuitos similares implementan puertas NOR, puertas NO, puertas XOR y otras.
Con un puñado de puertas lógicas podemos hacer un flip-flop, que es un dispositivo básico de almacenamiento de memoria. Dependiendo de sus entradas, cambia o mantiene el mismo voltaje en su salida. Funciona como una simple memoria de un bit.
También podemos hacer un multiplexor, que selecciona una de dos líneas de entrada, dependiendo del valor de una tercera entrada. Y un demultiplexor, que envía una entrada a una de las dos salidas dependiendo de otra entrada.
Al ejecutar un bus completo de cables juntos, podemos representar números en binario, usando bajo voltaje para 0 y alto voltaje para 1. Estos números pueden almacenarse en un banco de flip-flops, y seleccionarse usando un banco de multiplexores. Se pueden enviar a donde van utilizando demultiplexores.
Se pueden agregar dos dígitos binarios con un pequeño dispositivo llamado medio sumador. Los números de varios dígitos se pueden agregar con múltiples sumadores, utilizando el método de adición habitual, con cables para representar el “carry”.
Los números se pueden comparar con una cosa llamada, obviamente, un comparador.
Recuerde, todos estos dispositivos están hechos de puertas lógicas, que están hechas de transistores PMOS y NMOS.
Ahora estamos listos para algunas instrucciones. No hay nada tan complicado como un programa de computadora, sino una serie de configuraciones para los cables de control llamada “microprograma”. Al activar los cables de control en un orden particular, podemos obtener una “instrucción real” de la memoria y, en función de lo que es, activar otras líneas de control para obtener otros números de la memoria, tal vez agregarlos o compararlos, y almacenar el resultado de vuelta en otro lugar en la memoria.
Estas “instrucciones reales” a veces se denominan “código de máquina”. El fabricante de chips publicará un pequeño libro que describe su código de máquina. En este punto, vamos más allá del microchip, pero es suficiente decir que todos los programas escritos en Java o C ++, o lo que sea, se traducen en código de máquina cuando se ejecutan.
Una pequeña cantidad de cables sale del microchip. Estos van a los periféricos; cosas como teclados, pantallas táctiles, discos duros, etc.
