プログラミングの前にコンピュータの仕組みを（４）-トランジスタと表-

えーと前回はこちら。

今回から少し長めになります。
前回の記事で説明した絵はこちら。

トランジスタその１

「だれかがつくったまほうのはこ」を切り出すと下の絵のようになりますね。

トランジスタその２

これってよく見たら「でんきスイッチ」も電気の入り口ですよね。
だからこれは入り口がふたつに出口がひとつの黒い箱です。
でも、「いりぐち」から電気が入って来ないと、「でんきスイッチ」がONであろうとOFFであろうと、とにかく電気は出ていきません。
つまり、

「いりぐち」に電気が来ている時
　　→　「スイッチ」がONなら「でぐち」から電気が出る
　　→　「スイッチ」がOFFなら「でぐち」から電気が出ない
「いりぐち」に電気が来ていない時
　　→　「スイッチ」のON/OFFに関わらず「でぐち」から電気は出ない

文字で書くと分かりにくいですね。表にまとめてみます。
つまりこういうことですね。

$$
\begin{array}{|c:c|c|}\hline
いりぐち&スイッチ&でぐち \\ \hline\hline 
電気来ない&電気来ない&電気出ない \\
電気来ない&電気来る&電気出ない \\
電気来る&電気来ない&電気出ない \\
電気来る&電気来る&電気出る \\
\hline\end{array}
$$

まだ分かりにくいですね・・・。
入り口方面の「電気が来る」場合と、出口から「電気が出る」場合は〇、
「電気が来ない」、「電気が出ない」場合は × で書きなおしてみます。

$$
\begin{array}{|c:c|c|}\hline
いりぐち&スイッチ&でぐち \\ \hline\hline 
×&×&× \\
×&〇&× \\
〇&×&× \\
〇&〇&〇 \\
\hline\end{array}
$$

ずいぶんすっきりしました。
これが上の方に描いた「だれかがつくったまほうのはこ」いわゆるトランジスタの機能です。トランジスタの２本の入り口にこんな風なパターンで電気を入れると、こんな風に電気が出たり出なかったりするということです。

いりぐちとでんきスイッチを左側に、でぐちを右側に描きなおせばこうなります。あー、それぞれの電線に番号をつけておきましょうか。

トランジスタその３

スイッチだって電気が入ってくるところなんだから、もういっそのこと、
"いりぐちその２" ってことでいいですよね。こいつは２つの電気の入り口と１つの出口を持つ箱です。

$$
\begin{array}{|c:c|c|}\hline
入り口１&入り口２&出口 \\ \hline\hline 
×&×&× \\
×&〇&× \\
〇&×&× \\
〇&〇&〇 \\
\hline\end{array}
$$

やがてこの２つの入り口と１つの出口を持つトランジスタを組み合わせれば、上記のような「電気が来る？来ない？」の表のパターンを自由に決めることができるようになったんです。
たとえばこんな「黒い箱」だって作れちゃうようになりました。

$$
\begin{array}{|c:c|c|}\hline
入り口１&入り口２&出口 \\ \hline\hline 
×&×&× \\
×&〇&〇 \\
〇&×&〇 \\
〇&〇&〇 \\
\hline\end{array}
$$

とかね。
ちょっとズルすればこんなのだって。

$$
\begin{array}{|c:c|c|}\hline
入り口１&入り口２&出口 \\ \hline\hline 
×&×&〇 \\
×&〇&× \\
〇&×&× \\
〇&〇&× \\
\hline\end{array}
$$

両方の入り口に電気が来ていないのに、どうやって出口から出すの？
どこから電気を持ってくるの？って思うじゃないですか。
実はもう１本余分に入り口を増やしておいて、そいつは表に載せなきゃいいんです。
その線はもうずーっと電気を通電しておく。
あとは供給され続ける電気を、黒い箱の中のスイッチで煮るなり焼くなり好きにして、出ていくパターンを決めればいいんです。
そういうことができるようになったんです。
なんだか便利になってまいりました！　つづく。