Рубрика «сумматор»

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 »

Действующий процессор на 13 микросхемах стандартной логики - 1

Привет! Для меня было просто невозможно пройти мимо этого схемотехнического чуда. Горстка деталей на небольшой двусторонней плате выполняет команды машинного языка и выводит результат в виде двоичного кода!

Действующая модель называется "TD4 CPU", является проектом с открытыми исходниками, реально работает и позволяет понять устройство и принцип работы процессора.
Читать полностью »

Cities: Skylines — это игра-симулятор города, обладающий достаточной сложностью, чтобы создавать в нём универсальные логические элементы. При помощи универсальных логических элементов можно построить любую схему, в том числе и Тьюринг-полные машины. То есть как и в Minecraft, мы можем создать внутри Cities: Skylines компьютер. Однако было бы очень трудно создавать на основе этих элементов полнофункциональный компьютер, поэтому я продемонстрирую вместо него 4-битный сумматор. Всё выполняется в ванильной версии игры, не требуется ни модов, ни дополнений.

Эта игра, как и любые другие симуляторы строительства города, требует от игрока заниматься подачей в город электричества и воды. Электростанции вырабатывают электричество, для этого им необходима чистая вода и канализационные стоки. Водонапорные башни подают чистую воду, канализационные трубы позволяют избавляться от стоков, и для обоих типов строений требуется электричество. Подобная дуальность между канализацией и водонапорными башнями позволяет создавать элементы AND и OR.

Игра Cities: Skylines оказалась Тьюринг-полной: создаём 4-битный сумматор - 1

Основные участники, слева направо: электростанция на жидком топливе, водонапорная башня, канализационная труба. Сзади стоит ветровая турбина.
Читать полностью »


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