Обратная связь — это память

Десятое вступление ломает правило всех предыдущих уровней: схема перестаёт забывать. Опыт — с защёлкой, у которой выход замкнут на вход.

Опыт: схема-загадка

Схема из двух петель: выключатель S включён, лампа Q горит. Теперь выключите S — оба выключателя погашены, а Q всё равно горит. Причина не в инерции и не в поломке: выход замкнут на собственный вход, сигнал ходит по кругу и поддерживает сам себя.

Правило: петля хранит бит

Все схемы раньше были честными: одинаковые входы — одинаковый выход. Эта первая нарушает правило: при S=0 и R=0 на выходе остаётся то, что было секунду назад. Кольцо из двух вентилей называют защёлкой — она хранит один бит. Включение R гасит Q, и схема запоминает уже это событие.

Перенос: где нужна память

Где такая схема нужнее всего? В памяти калькулятора: хранить набранное число, пока вводится следующее. Сложение — задача сумматора, и он без памяти; хранить значение между нажатиями — работа защёлки.

Зачем это нужно

На этом уровне вы соберёте такую защёлку сами — из двух вентилей крест-накрест. Дальше память растёт: защёлки складываются в регистры, регистры — в ячейки RAM. Каждый файл и каждая фотография — миллиарды таких колец.