Computer logico a diodi

È possibile costruire un computer (Turing completo) usando solo la logica a diodi senza transistor? So che DTL era una cosa, ma da quello che potevo dire, hanno usato i transistor per amplificare i segnali.

È certamente possibile realizzare un computer senza transistor, usando la logica a diodi per la maggior parte delle funzioni. Tutti i computer prima del 1953 evitavano i transistor e alcuni di questi logici a diodi erano molto usati.

Ma alla fine hai bisogno di una qualche forma di amplificazione e inversione.

Inversione che puoi facilmente ottenere usando i trasformatori (almeno, se stai attraversando impulsi discreti piuttosto che livelli logici continui attraverso la logica. Questo era comune negli anni '40 e '50) - semplicemente scambia le connessioni degli avvolgimenti secondari.

Amplificazione: supponendo che abbiate escluso valvole (tubi a vuoto) e transistor, siete limitati nelle vostre opzioni. I relè sono una scelta ovvia, per frequenze di clock fino a pochi Hz. Oltre a ciò, ci sono dei trucchi che puoi giocare sui trasformatori per amplificare i cambiamenti di corrente usando correnti più piccole in altri avvolgimenti per portare i loro nuclei dentro e fuori dalla saturazione. Non ho mai sentito parlare di nessuno che sfrutti questa forma di "amplificatore magnetico" per il calcolo, quindi potrebbe non essere possibile.

D'altra parte, l' Elliot 803 era un computer a transistor, ma implementava le sue funzioni logiche usando nuclei magnetici, con un solo transistor per gate per fornire guadagno.

Impossibile. Con nient'altro che diodi e suppongo che si consentano resistori, i livelli di uscita di qualsiasi blocco logico si estenderanno su un intervallo inferiore rispetto ai livelli di ingresso. Le cadute di tensione diretta si sommerebbero fino a quando non ci sarebbe stato alcun segnale. Ci deve essere un'amplificazione in ogni gate, o almeno in molti posti.

Il più grande tappo dello spettacolo, però, è che con solo diodi non ci sarebbe modo di invertire un segnale. Ciò significa che nessuna porta XOR, o mezzo-addetto e full-adder, non ha modo di verificare se due bit sono uguali o diversi. Dovresti progettare un circuito a diodi in cui se l'ingresso sale, l'uscita scende e almeno quanto l'ingresso sale.

Infine, non ci sarebbe modo di memorizzare un po '. Ci deve essere un modo per mantenere lo stato, come un contatore di programmi, registri, stack di chiamate o qualcosa di equivalente. Le infradito sono facili da realizzare con porte NOR o NAND collegate in modo incrociato. Ma non abbiamo quelli nella pura logica a diodi.

Detto questo, non significa che un po 'di logica a diodi non sia utile. Un paio di diodi possono creare un piccolo gate OR economico in un circuito TTL, se fatto correttamente, risparmiando un chip che potrebbe essere utilizzato solo 1/4. (In effetti, avevo un gate OR a due diodi nel mio progetto per la fiera della scienza, anni fa.)

Ora, poiché ottenere tensioni maggiori e l'inversione dei segnali è importante, sto iniziando a chiedermi: se si consentono gli induttori, è possibile invertire le tensioni e creare tensioni al di fuori della gamma degli ingressi. Sebbene componenti ancora passivi, perdendo così energia ad ogni passo, mi chiedo se ci potrebbe essere un certo divertimento a contemplare la logica induttore diodo ...?

Ho lavorato su un gate resistore a diodi che chiamo Light Logic e con un singolo gate posso creare tutte e otto le porte di base, Buffer, NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR e XNOR. Il mio progetto è pubblicato su Hackaday come, SPEDIRE UN MOMENTO DI LUCE SU ALCUNE LOGICHE. Non veloce ma dimostra che DRL può fare tutto se la gente non si limita a segnalare diodi e resistori. Pensare fuori dagli schemi. Fondamentalmente un gate Light Logic è un LED accoppiato a un resistore fotografico / LDR. Questa combinazione funge da interruttore proprio come un transistor NPN. I diodi di ingresso 1N914 sono cablati davanti al LED e l'alimentazione e l'uscita sono collegate al LDR come una porta DTL. Concesso che il LDR abbia un tempo di reazione pronunciato, ma questo è un nuovo modo di creare gate e il mio obiettivo è un transistor al 100% e un processore senza relè. Indica, evita che la luce diffusa venga esposta al LDR.

Questa è una domanda difficile. So che i cancelli "AND" possono essere realizzati da diodi e che i relè a tiro singolo a doppio tiro possono fornire l'inversione e l'amplificazione. Quindi sembra che sia possibile (teoricamente)! Tuttavia, va notato che la logica a diodi non può agire come una sostituzione diretta per la normale logica a transistor nella maggior parte degli scenari a causa del fatto che utilizza un percorso verso massa invece che l'ingresso venga tirato in alto (o in basso, come con un transistor PNP). Comunque buona fortuna!