Cyfrifiadura gyda Marblis: Cyfrif

English

Cyfrifiadura gyda Marblis: Cyfrif

Bydd y gweithdy ar-lein hwn yn edrych ar sut i 'raglennu' cyfrifiadur marblis i gyfrif rhif penodol rhwng 0 a 15.

Beth yw 'Cyfrifiadur Marblis'?

Mae cyfrifiadur marblis yn cynrychioli'n fecanyddol yr hyn sy'n digwydd y tu mewn i gyfrifiadur. Yn hytrach nag electronau yn llifo trwy'r cylchedau, mae marblis yn llifo trwy lwybrau penodol.

Mae'r cyfrifiadur marblis a ddefnyddir yn y lluniau a'r fideos yma yn cael ei adeiladu trwy ddefnyddio pecyn o'r enw 'Turing Tumble'

Lid Blwch Turing Tumble

I gael rhagor o wybodaeth am y pecyn hwn, ewch i wefan Turing Tumble

Os dymunwch arbrofi gyda'r gosodiad hwn ar gyfer cyfrifiadur marblis, ond nid ydych yn gallu cael gafael ar y pecyn uchod, dyma efelychydd ar-lein sylfaenol

Rhaglennu Cyfrifiadur Marblis

Yn y gweithdy hwn, byddwn yn defnyddio'r cydrannau isod:

Ramp

Dyma sy'n rheoli cyfeiriad llif y marblis trwy'r rhaglen.

Switsh

Switsh cydrannol wedi'i ddiffodd

Switsh

Switsh cydrannol wedi'i droi ymlaen

Stop

Ei rôl yw dal marblen a stopio'r rhaglen

Y Gosodiad Gorffenedig

Mae'r llun isod yn dangos y gosodiad gorffenedig ar gyfer y rhaglen gyfrifiadurol hon sy'n defnyddio marblis, gyda'r holl switshys wedi'u diffodd.

Disgynfa farblis fertigol a chanddi gydrannau amrywiol. Mae'r llwythwr peli yn arwain marblen at ramp tuag at y switsh cyntaf o bedwar mewn colofn fertigol. Os yw'r switsh wedi'i ddiffodd ('off'), bydd yn rholio'r farblen i'r dde lle bydd ramp yn ei hailgyfeirio at y switsh nesaf yn y golofn. Os bydd y pedwerydd switsh wedi'i ddiffodd, llwythir y farblen i rwystrydd a fydd yn dod â'r 'rhaglen' i ben. Os yw'r switsh ymlaen ('on'), bydd yn llwytho'r bêl i gyfres o rampiau ar y chwith, i ffwrdd o'r switshys eraill a thuag at waelod  y ddisgynfa beli, lle bydd yn peri i'r bêl nesaf gael ei rhyddhau cyn aros yn y blwch allbynnau.

Gweithgaredd Un: Gwerthoedd y Switshys

Ar gyfer y rhediad cyntaf, bydd pob switsh wedi'i ddiffodd fel y dangosir yn y llun o'r gosodiad uchod.

A fydd unrhyw farblis yn cyrraedd y bar allbynnau?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Beth Mae Pob Switsh yn ei Wneud?

Dechreuwn trwy roi label ar bob switsh:

Mae pob un o'r switshys wedi'u labelu. Labelir y switsh uchaf yn y golofn yn 'D', mae'r ail switsh yn y golofn yn 'C', y trydydd yn 'B' a'r olaf yn y golofn yw switsh 'A'.

Switsh D

Nawr, byddwn yn edrych ar effaith Switsh D ar y rhaglen trwy ei droi 'ymlaen'.

Faint o farblis fydd yn cyrraedd y bar allbynnau nawr?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Rydym bellach yn gwybod beth sy'n digwydd wrth droi Switsh D 'ymlaen'.

Switsh C

Nesaf, byddwn yn ailosod y rhaglen a'i newid er mwyn troi Switsh C yn unig 'ymlaen'.

Faint o farblis fydd yn cyrraedd y bar allbynnau nawr?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Switsh B

Beth am inni redeg y rhaglen eto, ond y tro hwn, dim ond Switsh B fydd wedi'i droi 'ymlaen'.

Faint o farblis fydd yn cyrraedd y bar allbynnau nawr?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Switsh A

Ie, roeddech chi'n iawn, byddwn yn rhedeg y rhaglen eto gan droi Switsh A yn unig 'ymlaen'.

Faint o farblis fydd yn cyrraedd y bar allbynnau nawr?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Gweithgaredd Dau: Cyfuno Gwerthoedd

Rydym yn gwybod bellach faint o farblis mae pob switsh yn ei ganiatáu trwy'r rhediad.

Felly, sawl marblen fydd yn cyrraedd y diwedd os gwnawn ni ddechrau'r rhaglen gan droi pob switsh 'ymlaen'?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Mae'n dangos nifer uchaf y marblis y gall y system hon eu hallbynnu.

Trwy ddefnyddio'r hyn a welwyd hyd yn hyn, allwch chi ragfynegi nifer allbwn y marblis os byddwn yn troi switshys B a C 'ymlaen', a diffodd A a D?

Gwyliwch y fideo isod i weld a oeddech yn gywir.

Sut gallwn ni raglennu'r switshys i allbynnu 7 marblen? Pa switshys fyddai'n rhaid ichi eu troi 'ymlaen'?

Pa switshys fyddai'n rhoi allbwn o 13?

A yw'n bosib rhaglennu'r system hon ar gyfer unrhyw allbwn rhwng 0 a 15?

Deuaidd

Mae cyfrifiaduron yn storio gwybodaeth yn eu cof. Erbyn heddiw, mae hynny'n cael ei fesur mewn gigabeitiau, fel rheol. Felly, os byddwch yn clywed am ffôn 32GB, mae hynny'n dweud wrthych fod y ffôn yn gallu storio 32 gigabeit o wybodaeth.

Beth yw gigabeit? Mae gigabeit yn 1024 megabeit. Mae megabeit yn 1024 cilobeit. Mae cilobeit yn 1024 beit. Felly, mae gigabeit = 1,073,741,824 beit.

Iawn, ond beth yw beit? Mae beit yn cynnwys 8 did. Un digid yw did sydd yn werth 0 neu 1.

Mae hyn yn golygu bod yr holl wybodaeth yng nghof cyfrifiadur yn cael ei storio fesul 1 a 0, Mae'r drefn hon o gyfrif fesul un a sero yn cael ei galw yn ddeuaidd.

Nid yw hynny'n egluro beth yw perthynas hyn â'r cyfrifiadur marblis uchod...

Yn gyntaf, beth am inni edrych ar ddeuaidd y rhifau rhwng 0 a 15

Rhif Deuaidd Rhif Deuaidd
0 0000 8 1000
1 0001 9 1001
2 0010 10 1010
3 0011 11 1011
4 0100 12 1100
5 0101 13 1101
6 0110 14 1110
7 0111 15 1111

Nawr, beth am inni edrych ar ein cyfrifiadur marblis. Roedd gennym bedwar switsh y gallem ni un ai eu diffodd neu eu troi 'ymlaen'.

Er enghraifft; er mwyn cael allbwn o 11, byddai'n rhaid troi switshys A, C a D 'ymlaen', a diffodd B.

Gallwn ysgrifennu hynny gan ddilyn trefn ABCD. Byddai hynny yn rhoi 'ymlaen' 'diffodd' 'ymlaen' 'ymlaen'.

Yn hytrach nag ysgrifennu 'diffodd' gallwn ddefnyddio 0, ac yn hytrach na defnyddio 'ymlaen' gallwn ddefnyddio 1

Felly, trwy ddilyn trefn ABCD, mae 'ymlaen' 'diffodd' 'ymlaen' 'ymlaen' yn rhoi 1011

Edrychwch ar y tabl uchod ac fe welwch fod hyn yn cyfateb i'r gwerth deuaidd ar gyfer 11.

Ailadroddwch y drefn hon gan ddilyn gosodiad y switshys ar y cyfrifiadur marblis ar gyfer pob gwerth allbwn rhwng 0 a 15. A yw eich canlyniadau yn cyfateb i'r tabl uchod?

Beth yw ystyr hyn?

Mae'n golygu bod ein peiriant marblis yn gyfrifiadur â chof 4 did (neu 1/2 beit)

Mae'n golygu hefyd eich bod chi bellach wedi dysgu cyfrif yn ddeuaidd rhwng 0 a 15