Можно ли построить компьютер (полный Тьюринг), используя только диодную логику без транзисторов? Я знаю, что DTL была вещь, но из того, что я мог сказать, они использовали транзисторы для усиления сигналов.
Я подозреваю, что проблема не в том, чтобы сделать НЕ-вентиль, используя диоды. Будет интересно услышать, есть ли какие-нибудь обходные пути для этого все же.
PeterJ
Ответы:
9
Конечно, можно сделать компьютер без транзисторов, используя диодную логику для большинства функций. Все компьютеры до 1953 года избегали транзисторов, а некоторые из них интенсивно использовали диодную логику.
Но в конце концов вам нужна некоторая форма усиления и инверсии.
Инверсии вы можете легко достичь с помощью трансформаторов (по крайней мере, если вы пропускаете дискретные импульсы, а не непрерывные логические уровни через логику. Это было распространено в 1940-х и 50-х годах) - просто поменяйте местами соединения вторичной обмотки.
Усиление: если вы исключили клапаны (вакуумные трубки), а также транзисторы, вы ограничены в своих возможностях. Реле являются очевидным выбором для тактовых частот до нескольких Гц. Кроме того, есть некоторые приемы, которые вы можете использовать на трансформаторах, чтобы усилить изменения тока, используя меньшие токи в других обмотках, чтобы привести их сердечники в состояние насыщения и выйти из него. Я никогда не слышал, чтобы кто-нибудь использовал эту форму «магнитного усилителя» для вычислений, поэтому это может быть невозможно.
С другой стороны, Elliot 803 был транзисторным компьютером, но он реализовал свои логические функции, используя магнитные сердечники, с одним транзистором на затвор для обеспечения усиления.
Невозможно. Только с диодами, и я предполагаю, что вы разрешите резисторы, выходные уровни любого логического блока будут охватывать меньший диапазон, чем входные уровни. Прямые падения напряжения будут накапливаться, пока не будет никакого сигнала. Должно быть усиление во всех воротах или, по крайней мере, во многих местах.
Но самая большая пробка шоу в том, что с помощью диодов невозможно было бы инвертировать сигнал. Это означает, что нет вентилей XOR, или полусуммеров, и полных сумматоров, и нет способа проверить, являются ли два бита одинаковыми или разными. Вы должны были бы разработать диодную схему, в которой, если вход увеличивается, выход падает, и, по крайней мере, на столько же, сколько повышается вход.
Наконец, не было бы возможности хранить немного. Должен быть какой-то способ поддержания состояния, такой как счетчик программ, регистры, стеки вызовов или что-то подобное. Шлепанцы легко изготовить с помощью кроссовых ворот NOR или NAND. Но у нас нет таких в чистой диодной логике.
Тем не менее, это не значит, что немного диодной логики не помогает. Пара диодов может сделать дешевый маленький ИЛИ вентиль в цепи TTL, если все сделано правильно, сохраняя чип, который может быть использован только на 1/4. (На самом деле, у меня был двухдиодный ИЛИ вентиль в моем научном выставочном проекте, много лет назад.)
Теперь, так как получение больших напряжений и инверсия сигналов важны, я начинаю задумываться - если вы разрешите индуктивность, вы можете инвертировать напряжения и создавать напряжения вне диапазона входов. Хотя все еще пассивные компоненты, таким образом теряющие энергию на каждом этапе пути, я задаюсь вопросом, может быть, было бы забавно наблюдать за логикой диод-индуктор ...?
Я работал над затвором с диодным резистором, который я называю Light Logic, и с помощью одного затвора я могу создать все восемь базовых затворов, Buffer, NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR и XNOR. Мой проект опубликован на Hackaday as, ЗАКРЫВАЯ ЧАСТЬ СВЕТА НА НЕКОТОРЫХ ЛОГИКАХ, Не быстро, но это доказывает, что DRL может делать все это, если люди не ограничивают себя сигнальными диодами и резисторами. Думать шире. По сути, ворота Light Logic - это светодиод, соединенный с фоторезистором / LDR. Эта комбинация действует как переключатель так же, как NPN-транзистор. Входные диоды 1N914 подключены перед светодиодом, а питание и выход подключены к LDR так же, как затвор DTL. Конечно, LDR имеет четко выраженное время реакции, но это новый способ создания затворов, и моя цель - это 100% транзисторный и безрелейный процессор. Точка, держите посторонний свет от воздействия LDR.
Это сложный вопрос. Я знаю, что «И» затворы могут быть изготовлены из диодов, и что однофазные двухтактные реле могут обеспечивать инверсию и усиление. Так что похоже, что это возможно (теоретически)! Тем не менее, следует отметить, что диодная логика не может служить прямой заменой нормальной транзисторной логики в большинстве сценариев из-за того, что она использует путь к земле вместо того, чтобы вход был поднят высоким (или низким, как с транзистором PNP). В любом случае, удачи!
Ответы:
Конечно, можно сделать компьютер без транзисторов, используя диодную логику для большинства функций. Все компьютеры до 1953 года избегали транзисторов, а некоторые из них интенсивно использовали диодную логику.
Но в конце концов вам нужна некоторая форма усиления и инверсии.
Инверсии вы можете легко достичь с помощью трансформаторов (по крайней мере, если вы пропускаете дискретные импульсы, а не непрерывные логические уровни через логику. Это было распространено в 1940-х и 50-х годах) - просто поменяйте местами соединения вторичной обмотки.
Усиление: если вы исключили клапаны (вакуумные трубки), а также транзисторы, вы ограничены в своих возможностях. Реле являются очевидным выбором для тактовых частот до нескольких Гц. Кроме того, есть некоторые приемы, которые вы можете использовать на трансформаторах, чтобы усилить изменения тока, используя меньшие токи в других обмотках, чтобы привести их сердечники в состояние насыщения и выйти из него. Я никогда не слышал, чтобы кто-нибудь использовал эту форму «магнитного усилителя» для вычислений, поэтому это может быть невозможно.
С другой стороны, Elliot 803 был транзисторным компьютером, но он реализовал свои логические функции, используя магнитные сердечники, с одним транзистором на затвор для обеспечения усиления.
источник
Невозможно. Только с диодами, и я предполагаю, что вы разрешите резисторы, выходные уровни любого логического блока будут охватывать меньший диапазон, чем входные уровни. Прямые падения напряжения будут накапливаться, пока не будет никакого сигнала. Должно быть усиление во всех воротах или, по крайней мере, во многих местах.
Но самая большая пробка шоу в том, что с помощью диодов невозможно было бы инвертировать сигнал. Это означает, что нет вентилей XOR, или полусуммеров, и полных сумматоров, и нет способа проверить, являются ли два бита одинаковыми или разными. Вы должны были бы разработать диодную схему, в которой, если вход увеличивается, выход падает, и, по крайней мере, на столько же, сколько повышается вход.
Наконец, не было бы возможности хранить немного. Должен быть какой-то способ поддержания состояния, такой как счетчик программ, регистры, стеки вызовов или что-то подобное. Шлепанцы легко изготовить с помощью кроссовых ворот NOR или NAND. Но у нас нет таких в чистой диодной логике.
Тем не менее, это не значит, что немного диодной логики не помогает. Пара диодов может сделать дешевый маленький ИЛИ вентиль в цепи TTL, если все сделано правильно, сохраняя чип, который может быть использован только на 1/4. (На самом деле, у меня был двухдиодный ИЛИ вентиль в моем научном выставочном проекте, много лет назад.)
Теперь, так как получение больших напряжений и инверсия сигналов важны, я начинаю задумываться - если вы разрешите индуктивность, вы можете инвертировать напряжения и создавать напряжения вне диапазона входов. Хотя все еще пассивные компоненты, таким образом теряющие энергию на каждом этапе пути, я задаюсь вопросом, может быть, было бы забавно наблюдать за логикой диод-индуктор ...?
источник
Я работал над затвором с диодным резистором, который я называю Light Logic, и с помощью одного затвора я могу создать все восемь базовых затворов, Buffer, NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR и XNOR. Мой проект опубликован на Hackaday as, ЗАКРЫВАЯ ЧАСТЬ СВЕТА НА НЕКОТОРЫХ ЛОГИКАХ, Не быстро, но это доказывает, что DRL может делать все это, если люди не ограничивают себя сигнальными диодами и резисторами. Думать шире. По сути, ворота Light Logic - это светодиод, соединенный с фоторезистором / LDR. Эта комбинация действует как переключатель так же, как NPN-транзистор. Входные диоды 1N914 подключены перед светодиодом, а питание и выход подключены к LDR так же, как затвор DTL. Конечно, LDR имеет четко выраженное время реакции, но это новый способ создания затворов, и моя цель - это 100% транзисторный и безрелейный процессор. Точка, держите посторонний свет от воздействия LDR.
источник
Это сложный вопрос. Я знаю, что «И» затворы могут быть изготовлены из диодов, и что однофазные двухтактные реле могут обеспечивать инверсию и усиление. Так что похоже, что это возможно (теоретически)! Тем не менее, следует отметить, что диодная логика не может служить прямой заменой нормальной транзисторной логики в большинстве сценариев из-за того, что она использует путь к земле вместо того, чтобы вход был поднят высоким (или низким, как с транзистором PNP). В любом случае, удачи!
источник