Рубрика «АЛУ»

Как я помог сыну собрать релейный калькулятор - 1


Недавно мой старший сын решил собрать однобитный компьютер на дискретных транзисторах. Идея создания однобитного устройства может показаться дурацкой, но в данном случае речь идёт не о машине, имеющей всего две инструкции или ячейки памяти, а о размере «слова» арифметически-логического устройства (АЛУ). Малая ширина в битах позволяет получить более простую схему, но для пошаговой обработки требует использования операндов шире аппаратного лимита. Однобитные АЛУ можно назвать экстремальным решением, но они вполне имеют коммерческое применение, включая микроконтроллер MC14500B, выпущенный компанией Motorola в конце 70х.

Но эта статья немного о другом. В традициях неизменных законов соперничества между братьями и сёстрами вскоре ко мне подошёл младший сын и попросил помочь ему собрать ещё более устаревшее устройство. После некоторого обсуждения мы выбрали в качестве такого устройства калькулятор на основе реле. Затем я получил дальнейшие инструкции: печатная плата должна быть старого образца в жёлтом цвете, и все реле должны быть прозрачными.

Я изначально понимал, что мы не будем собирать схему исключительно на реле. Такая задача затянула бы реализацию проекта на месяцы. К тому же при цене прозрачных реле в $6 за единицу его общая стоимость оказалась бы слишком высока. И всё же я выяснил, что можно заставить реле выполнять реальные математические действия.Читать полностью »

АЛУ на 12 транзисторах (на самом деле нет) - 1

Что можно сделать на 12 транзисторах? Если схема аналоговая, это может быть, например, радиоприёмник или усилитель с достойными характеристиками. Для цифровой же схемы это катастрофически мало. Даже в такой простой микросхеме, как АЛУ К155ИП3 (74181), их значительно больше.

На самом деле транзисторов и здесь не 12, а 27, но из них в собственно АЛУ используются только 11 (двенадцатый транзистор, принудительно подающий логический нуль на вход переноса при выборе логических операций, не установлен). Остальные транзисторы задействованы в устройстве формирователе сигналов, подаваемых на входы АЛУ. При включении АЛУ в состав транзисторного процессора формирователь может и не понадобиться, если все необходимые сигналы там уже сформированы.

Как уложиться в это количество? Во-первых, сделать АЛУ однобитным, во-вторых, сократить количество операций до двух арифметических и пяти логических (у К155ИП3 и тех и других по 16, но и здесь их на самом деле больше), в третьих...Читать полностью »

Первоначалом информационных технологий является бит, второначалом — кубит, ну а дальше — тёмный лес. Цель дальнейшего состоит в том, чтобы дать первичную развёртку ИТ, определив граничным условием бит как минимальную единицу информации.

Открываем папку "/Логика/ИТ", создаём в ней директорию «двоичные технологии», прописываем «проблему останова» вместо когерентного критерия логической истинности, предельным решением которой можно считать возможность полного тестирования программы на предмет корректности её реализации, и идём дальше.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js