Dictionary 就是 字典, 是一种可以根据 Key 来 快速 查找 Value 的 数据结构 。

比如 我们在 C# 里用到的 Dictionary<T>,

在 程序设计 里, 字典 通常使用 哈希表(Hash 表) 的 方式 实现, 也可以用 索引 的 方式 实现,

不过 索引 太占空间 了,  所以 在 数据库 里 用的 很普遍, 但是 在 应用程序(内存) 这一层面 好像 没有看到过用 索引 的 。

今天 我们 来 设计一个 用 硬件 实现 的 字典 :      ^^

要开始研究 硬件 来 实现一个 字典 呢, 需要 先 准备 一些 基础知识, 可以先看一下我写的另外一篇文章  《漫谈计算机硬件的设计和实现》

https://www.cnblogs.com/KSongKing/p/9866334.html

首先, 我们要引入一个 “开关门” 门电路, 就是 除了 “与”、“或”、“非”  门电路 外, 还需要一个 “开关门” 门电路,

实际上, “开关门” 电路 就是 构成 “与”、“或”、“非”  门电路 的 基础 。

我们来看一下  “开关门” 电路 的 逻辑电路图 :

当 控制端 输入 0 时, 开关 关, 即 输入端 到 输出端 之间的 电路 断开,

当 控制端 输入 1 时, 开关 开, 即 输入端 到 输出端 之间的 电路 接通 。

这个 “开关门 ”  是不是有点像 三极管 ?   哈哈哈

接下来, 我们要设计一个  “电子开关”,

“电子开关” 就是

当 设定端 是 0 时, 输入端 若 输入 0 , 则 输出端 输出 1, 若 输入端 输入 1 时, 输出端 输入 0,

当 设定端 是 1 时, 输入端 若 输入 0 , 则 输出端 输出 0, 若 输入端 输入 1 时, 输出端 输入 1,

这是  ……  ?

哈哈哈,  就是 输入端 输入的 值 和 设定端 相同 时, 输出端 输出 1 (开),  否则 输出端 输出 0 (关) 。

这有什么用  ?

利用 这个  “设定” 的 功能, 可以实现  “设置 Key”  的 效果 。

我们来看一下 “电子开关” 的 逻辑电路图 :

有了 “电子开关”,  我们 就可以 实现一个 “字典单元”,  一个 “字典单元” 可以 存放 一个 键值对 。

我们来看一下 “字典单元” 的 逻辑电路图 :

简单起见, 上图的这个 字典单元 只有  2 位(2 Bit),  就是说 可以支持   “00”、“01”、“10”、“11”   4 个 键 。

在 设定端 可以 设定键,  比如 设定端 是  “00”,   则 输入端 输入 “00” 时,  最上方 的 “与门” 输出 1 ,  “Value 存储单元” 接通, 可以读取数据, 读取到的就是 键 对应的 值 。 输入端 输入 非 “00” 的 其它 值 时,  与门 输出 0,  “Value 存储单元” 不接通,  不能读取数据 。

又比如 设定端 是  “01”,   则 输入端 输入 “01” 时,  最上方 的 “与门” 输出 1 ,  “Value 存储单元” 接通, 可以读取数据, 读取到的就是 键 对应的 值 。 输入端 输入 非 “01” 的 其它 值 时,  与门 输出 0,  “Value 存储单元” 不接通,  不能读取数据 。

这就实现了一个 字典单元,

我们把 若干个 字典单元 并联起来(按引脚并联), 即 设定端 的 引脚 1 和 引脚 1 并联, 引脚 2 和 引脚 2 并联 ……  输入端, 输出端 亦然 。

这样 就 组成了一个 字典, 或者说 字典阵列, 就像 内存 的 一组 存储单元 一样 。

n 个 字典单元 组成 的 字典阵列 可以 存放 n 个 键值对 。

哎 ?   等,,,  说到   “阵列”  ,  如果 设定端 在 断电 的 情况下 也能 保存 设定值,  那这岂不就成了   “可编程逻辑阵列”    了嘛  ~!

设计一个 硬件 实现的 Dictionary(字典)的更多相关文章

  1. 为 .NET Core 设计一个 3D 图形渲染库

    原文地址:https://mellinoe.wordpress.com/2017/02/08/designing-a-3d-rendering-library-for-net-core/ 作者:ERI ...

  2. 你能熟练使用Dictionary字典和List列表吗?(转)

    命名空间System.Collections.Generic中有两个非常重要,而且常用的泛型集合类,它们分别是Dictionary<TKey,TValue>字典和List<T> ...

  3. (转)C#中的Dictionary字典类介绍

    关键字:C# Dictionary 字典 作者:txw1958原文:http://www.cnblogs.com/txw1958/archive/2012/11/07/csharp-dictionar ...

  4. C#中的Dictionary字典类介绍

      Dictionary字典类介绍 必须包含名空间System.Collection.Generic    Dictionary里面的每一个元素都是一个键值对(由二个元素组成:键和值)    键必须是 ...

  5. C# Dictionary 字典

    C#中的Dictionary字典类介绍   关键字:C# Dictionary 字典 作者:txw1958原文:http://www.cnblogs.com/txw1958/archive/2012/ ...

  6. 关于Dictionary字典和List列表

    命名空间System.Collections.Generic中有两个非常重要,而且常用的泛型集合类,它们分别是Dictionary<TKey,TValue>字典和List<T> ...

  7. 如何一步一步用DDD设计一个电商网站(十三)—— 领域事件扩展

    阅读目录 前言 回顾 本地的一致性 领域事件发布出现异常 订阅者处理出现异常 结语 一.前言 上篇中我们初步运用了领域事件,其中还有一些问题我们没有解决,所以实现是不健壮的,下面先来回顾一下. 二.回 ...

  8. 深入理解计算机系统(4.2)------逻辑设计和硬件控制语言HCL

    上一篇博客我们简单介绍了Y86指令集体系,而这篇博客我们将介绍指令集体系的逻辑设计和硬件控制语言HCL,为后面去实现Y86打下基础. 在硬件设计中,用电子电路来计算对位进行运算的函数,以及在各种存储器 ...

  9. 如何设计一个异步Web服务——任务调度

    接上一篇<如何设计一个异步Web服务——接口部分> Application已经将任务信息发到了Service服务器中,接下来,Service服务器改如何对自身的资源进行合理分配以满足App ...

随机推荐

  1. 你真的会使用Github吗?

    快捷键 r 快速引用 你可以选中别人的评论文字,然后按r,这些内容会以引用的形式被复制在文本框中: t:搜索文件 s:光标定位到搜索窗口 w:选择分支 g n Go to Notifications ...

  2. centos下mysql数据迁移方法

    第一种: 原始数据库不需要重新安装: 默认mysql会安装在/var/lib/mysql这里,若将数据迁移到/data/mysql目录下,步骤如下: 1.停止mysql服务 2.#cp /var/li ...

  3. os.path和sys.path的区别

    os.path是module,包含了各种处理长文件名(路径名)的函数. sys.path是由目录名构成的列表,python从中查找扩展模块(python源模块)编译模块,或者二进制扩展),启动pyth ...

  4. 【Python】进程-锁(1)

    #第二题,做一个加减乘除的考试系统,自动出题,自动判对错,并统计结果,一次考试10道题 import random symbols=["+","-"," ...

  5. JAVA的设计模式之观察者模式----结合ActiveMQ消息队列说明

    1----------------------观察者模式------------------------------ 观察者模式:定义对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的 ...

  6. Spring Boot 揭秘与实战(五) 服务器篇 - 其他内嵌服务器 发表于 2017-01-03 | Spring框架 | Spri

    文章目录 1. Jetty 的切换 2. Undertow的使用 Spring Boot 可选择内嵌 Tomcat.Jetty 和 Undertow,因此我们不需要以 war 包形式部署项目.< ...

  7. python学习笔记第二周

    目录 一.基础概念 1.模块 1)os模块 2)sys模块 2.pyc文件 3.数据类型 1)数字 2)布尔值 3)字符串 4.数据运算 5.运算符 6.赋值运算 7.逻辑运算 8.成员运算 9.身份 ...

  8. Dalvik源码阅读笔记(二)

    DVM 类加载原理: DEX 文件加载到内存中 DvmDex 结构后,还没有完成类的解析工作,我们将 DEX 中的类填充到 ClassObject 结构的过程称为类加载. ClassObject 用来 ...

  9. Vim删除文件到行首或者行尾

    vim用的不是很熟练,只是有时候需要的时候会学习一下 我们知道,vim有三种模式,一种是一般模式,一种是编辑模式,另外一种是命令行模式 在一般模式下,可以进行删除,复制粘贴等操作,在编辑模式下可以编辑 ...

  10. 百练6183-人民币支付-2014正式A题

    A:人民币支付 总时间限制:  1000ms 内存限制:  65536kB 描述 从键盘输入一指定金额(以元为单位,如345),然后输出支付该金额的各种面额的人民币数量,显示100元,50元,20元, ...