Diode logic máy tính

Có thể xây dựng một máy tính (Turing hoàn chỉnh) chỉ sử dụng logic diode mà không có bóng bán dẫn? Tôi biết DTL là một thứ, nhưng từ những gì tôi có thể nói, họ đã sử dụng bóng bán dẫn để khuếch đại tín hiệu.

Chắc chắn có thể tạo ra một máy tính không có bóng bán dẫn, sử dụng logic diode cho hầu hết các chức năng. Tất cả các máy tính trước năm 1953 đều tránh các bóng bán dẫn và một số logic diode được sử dụng nhiều này.

Nhưng cuối cùng bạn cần một số hình thức khuếch đại và đảo ngược.

Đảo ngược bạn có thể dễ dàng đạt được bằng cách sử dụng máy biến áp (ít nhất, nếu bạn truyền các xung rời rạc thay vì các mức logic liên tục thông qua logic. Điều này phổ biến trong những năm 1940 và 50) - chỉ cần trao đổi các kết nối cuộn thứ cấp.

Khuếch đại: giả sử bạn đã loại trừ các van (ống chân không) cũng như các bóng bán dẫn, bạn bị giới hạn trong các lựa chọn của mình. Rơle là một lựa chọn rõ ràng, cho tốc độ xung nhịp lên đến vài Hz. Trên đó, có những thủ thuật bạn có thể chơi trên máy biến thế để khuếch đại sự thay đổi dòng điện bằng cách sử dụng dòng điện nhỏ hơn trong các cuộn dây khác để đưa lõi của chúng vào và ra khỏi bão hòa. Tôi chưa bao giờ nghe nói về bất cứ ai khai thác hình thức "bộ khuếch đại từ tính" này để tính toán, vì vậy nó có thể là không thể.

Mặt khác, Elliot 803 là một máy tính bóng bán dẫn, nhưng nó đã thực hiện các chức năng logic của mình bằng cách sử dụng lõi từ tính, chỉ với một bóng bán dẫn trên mỗi cổng để cung cấp mức tăng.

Không thể nào. Không có gì ngoài điốt và tôi cho rằng bạn cho phép các điện trở, các mức đầu ra của bất kỳ khối logic nào sẽ trải rộng trong phạm vi nhỏ hơn các mức đầu vào. Giảm điện áp chuyển tiếp sẽ tăng lên cho đến khi không có tín hiệu. Phải có sự khuếch đại ở mỗi cổng, hoặc ít nhất là ở nhiều nơi.

Điểm dừng chương trình lớn nhất là, chỉ với điốt, sẽ không có cách nào để đảo ngược tín hiệu. Điều đó có nghĩa là không có cổng XOR, hoặc nửa bộ cộng và bộ cộng đầy đủ, không có cách nào để kiểm tra xem hai bit giống nhau hay khác nhau. Bạn sẽ phải thiết kế một mạch diode trong đó nếu đầu vào tăng, đầu ra giảm và ít nhất là nhiều như đầu vào tăng.

Cuối cùng, không có cách nào để lưu trữ một chút. Phải có một số cách để duy trì trạng thái, chẳng hạn như bộ đếm chương trình, thanh ghi, ngăn xếp cuộc gọi hoặc một cái gì đó tương đương. Dép xỏ ngón rất dễ thực hiện với các cổng NOR hoặc NAND được kết nối chéo. Nhưng chúng ta không có những thứ đó trong logic diode thuần túy.

Điều đó nói rằng, nó không có nghĩa là một chút logic diode không hữu ích. Một vài điốt có thể tạo ra một cổng OR nhỏ giá rẻ trong mạch TTL, nếu được thực hiện đúng, tiết kiệm một con chip có thể chỉ được sử dụng 1/4. (Trên thực tế, tôi đã có một cổng OR hai trong dự án hội chợ khoa học của mình, nhiều năm trước.)

Bây giờ, vì việc nhận được điện áp lớn hơn và đảo ngược tín hiệu là rất quan trọng, tôi bắt đầu tự hỏi - nếu bạn cho phép cuộn cảm, bạn có thể đảo ngược điện áp và tạo ra điện áp ngoài phạm vi của đầu vào. Mặc dù vẫn còn các thành phần thụ động, do đó làm mất năng lượng mỗi bước, tôi tự hỏi liệu có thể có một niềm vui nào đó để suy ngẫm về logic cuộn cảm diode không ...?

Tôi đã làm việc trên một cổng điện trở diode mà tôi gọi là Light Logic và với một cổng duy nhất tôi có thể tạo ra tất cả tám cổng cơ bản, Bộ đệm, KHÔNG, VÀ, NAND, OR, NOR, XOR và XNOR. Dự án của tôi được đăng trên Hackaday, SHEDDING A BIT of LIGHT ON MỘT SỐ LOGIC. Không nhanh nhưng điều đó chứng tỏ rằng DRL có thể làm tất cả nếu mọi người không hạn chế điốt tín hiệu và điện trở. Nghĩ ra khỏi hộp. Về cơ bản, cổng Light Logic là một đèn LED được ghép nối với điện trở hình ảnh / LDR. Sự kết hợp này hoạt động như một công tắc nhiều như một bóng bán dẫn NPN. Điốt 1N914 đầu vào được nối trước đèn LED và nguồn và đầu ra được nối với LDR giống như cổng DTL. Cấp LDR không có thời gian phản ứng rõ rệt nhưng đây là một cách mới để tạo cổng và mục tiêu của tôi là một bộ chuyển đổi 100% và bộ xử lý miễn phí chuyển tiếp. Điểm, giữ ánh sáng đi lạc khỏi tiếp xúc với LDR.

Đây là một câu hỏi khó. Tôi biết rằng cổng "VÀ" có thể được tạo ra từ điốt và rơle ném đôi kéo đơn có thể cung cấp đảo ngược và khuếch đại. Vì vậy, có vẻ như nó là có thể (về mặt lý thuyết)! Tuy nhiên, cần lưu ý rằng logic diode không thể hoạt động như một sự thay thế trực tiếp cho logic bóng bán dẫn thông thường trong hầu hết các kịch bản do thực tế là nó sử dụng đường dẫn xuống đất thay vì đầu vào được kéo lên cao (hoặc thấp, như với bóng bán dẫn PNP). Dù sao, chúc may mắn!