Re: Тримулятор

[Shaos]

По дороге из Маями в Нью-Йорк начал писать "тримулятор", который бы эмулировал троичную логику на Java, причем на уровне ключей и компараторов, а не троичных блоков, т.е. предельно близко к железной реализации - из-за этого пришлось ввести в алфавит четвертое состояние U (unplugged). Вот описание модулей на гипотетическом языке описания схем (наверное он будет частью jEmul):

Code: Select all

/*

 Signals (alphabet T):
 N - negative (-1)
 O - ground (0)
 P - positive (+1)
 U - unplugged

 Special marks:
 ! - last value (used in simulation of memory)
 ? - bad value (used as exception mark in simulation)

 Unary blocks:
 MEM - memory cell
 BUF - buffer
 INV - inverter
 BLN - block negative (foreward diode)
 BLP - block positive (backward diode)
 PRP - pull-up resistor to +1
 PRO - pull-down resistor to 0
 PRN - pull-down resistor to -1
 CAO - comparator above O (>0)
 CAN - comparator above N (>-1)
 CBO - comparator below O (<0)
 CBP - comparator below P (<+1)

 Binary blocks:
 NOD - node (2->1)
 SOP - switch O-off P-on
 SPO - switch P-off O-on
 SNP - switch N-off P-on 
 SPN - switch P-off N-on  

 Schemes:
 BUF2 - buffer with 3 outputs
 INV2 - inverter with 3 outputs

*/

alf T:N,O,P,U "Ternary alphabet for hardware implementation"

def MEM T:T "Memory"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:!
end

def BUF T:T "Buffer"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:?
end

def INV T:T "Inverter"
 N:P
 O:O
 P:N
 U:?
end

def BLP T:T "Block positive"
 N:N
 O:U
 P:U
 U:U
end

def BLN T:T "Block negative"
 N:U
 O:U
 P:P
 U:U
end

def PRP T:T "Pull-up resistor to +1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:P
end

def PRO T:T "Pull-down resistor to 0"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:O
end

def PRN T:T "Pull-down resistor to -1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:N
end

def CAO T:T "Comparator above O"
 N:N
 O:N
 P:P
 U:?
end

def CAN T:T "Comparator above N"
 N:N
 O:P
 P:P
 U:?
end

def CBO T:T "Comparator below O"
 N:P
 O:N
 P:N
 U:?
end

def CBP T:T "Comparator below P"
 N:P
 O:P
 P:N
 U:?
end

def NOD TT:T "Node 2->1"
 NN:?
 NO:?
 NP:?
 NU:N
 ON:?
 OO:?
 OP:?
 OU:O
 PN:?
 PO:?
 PP:?
 PU:P
 UN:N
 UO:O
 UP:P
 UU:U
end

def SOP TT:T "Switch O-off P-on"
 NN:?
 NO:U
 NP:N
 NU:?
 ON:?
 OO:U
 OP:O
 OU:?
 PN:?
 PO:U
 PP:P
 PU:?
 UN:?
 UO:U
 UP:U
 UU:?
end

def SPO TT:T "Switch P-off O-on"
 NN:?
 NO:N
 NP:U
 NU:?
 ON:?
 OO:O
 OP:U
 OU:?
 PN:?
 PO:P
 PP:U
 PU:?
 UN:?
 UO:U
 UP:U
 UU:?
end

def SNP TT:T "Switch N-off P-on"
 NN:U
 NO:?
 NP:N
 NU:?
 ON:U
 OO:?
 OP:O
 OU:?
 PN:U
 PO:?
 PP:P
 PU:?
 UN:U
 UO:?
 UP:U
 UU:?
end

def SPN TT:T "Switch P-off N-on"  
 NN:N
 NO:?
 NP:U
 NU:?
 ON:O
 OO:?
 OP:U
 OU:?
 PN:P
 PO:?
 PP:U
 PU:?
 UN:U
 UO:?
 UP:U
 UU:?
end

[Shaos]

По дороге из Маями в Нью-Йорк начал писать "тримулятор", который бы эмулировал троичную логику на Java, причем на уровне ключей и компараторов, а не троичных блоков, т.е. предельно близко к железной реализации - из-за этого пришлось ввести в алфавит четвертое состояние U (unplugged). Вот описание модулей на гипотетическом языке описания схем (наверное он будет частью jEmul)

Можно еще добавить три модуля, выдающие уровни сигналов, соответственно, N O P. В реальной схеме это будет просто подключение к -5В, земле, +5В. Если кому интересно, логика на диодах, подцепляемых к CMOS, называется "Mickey-Mouse Logic" или MML

https://web.archive.org/web/20050510232444/http://musicfromouterspace.com/analogsynth/mmlogic.html

[Shaos]

Вот модифицированные правила (с новым jEmul-синтаксисом):

Code: Select all

/*

 Signals (alphabet T):
 N - negative (-1)
 O - ground (0)
 P - positive (+1)
 U - unplugged

 Special marks:
 ! - last value (used in simulation of memory)

 Unary blocks:
 MEM - memory cell
 BUF - buffer
 INV - inverter
 BLN - block negative (foreward diode)
 BLP - block positive (backward diode)
 PRP - pull-up resistor to +1
 PRO - pull-down resistor to 0
 PRN - pull-down resistor to -1
 CAO - comparator above O (>0)
 CAN - comparator above N (>-1)
 CBO - comparator below O (<0)
 CBP - comparator below P (<+1)

 Binary blocks:
 NOD - node (2->1)
 SOP - switch O-off P-on
 SPO - switch P-off O-on
 SNP - switch N-off P-on 
 SPN - switch P-off N-on  

 Schemes:
 BUF2 - buffer with 3 outputs
 INV2 - inverter with 3 outputs

*/

alf T={N,O,P,U} "Ternary alphabet for hardware implementation"

def MEM (T:T) "Memory"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:!
end

def BUF (T:T) "Buffer"
 N:N
 O:O
 P:P
end

def INV (T:T) "Inverter"
 N:P
 O:O
 P:N
end

def BLP (T:T) "Block positive"
 N:N
 O:U
 P:U
 U:U
end

def BLN (T:T) "Block negative"
 N:U
 O:U
 P:P
 U:U
end

def PRP (T:T) "Pull-up resistor to +1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:P
end

def PRO (T:T) "Pull-down resistor to 0"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:O
end

def PRN (T:T) "Pull-down resistor to -1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:N
end

def CAO (T:T) "Comparator above O"
 N:N
 O:N
 P:P
end

def CAN (T:T) "Comparator above N"
 N:N
 O:P
 P:P
end

def CBO (T:T) "Comparator below O"
 N:P
 O:N
 P:N
end

def CBP (T:T) "Comparator below P"
 N:P
 O:P
 P:N
end

def NOD (T,T:T) "Node 2->1"
 N,U:N
 O,U:O
 P,U:P
 U,N:N
 U,O:O
 U,P:P
 U,U:U
end

def SOP (T,T:T) "Switch O-off P-on"
 N,O:U
 N,P:N
 O,O:U
 O,P:O
 P,O:U
 P,P:P
 U,O:U
 U,P:U
end

def SPO (T,T:T) "Switch P-off O-on"
 N,O:N
 N,P:U
 O,O:O
 O,P:U
 P,O:P
 P,P:U
 U,O:U
 U,P:U
end

def SNP (T,T:T) "Switch N-off P-on"
 N,N:U
 N,P:N
 O,N:U
 O,P:O
 P,N:U
 P,P:P
 U,N:U
 U,P:U
end

def SPN (T,T:T) "Switch P-off N-on"  
 N,N:N
 N,P:U
 O,N:O
 O,P:U
 P,N:P
 P,P:U
 U,N:U
 U,P:U
end

sch TEST "Test"
 >T i1 3 3
 >T i2 3 5
 <T o1 10 3
 <T o2 10 5
 +SPN obj 5 5
 @obj.0 i1
 @obj.1 i2
 @o1 obj.0
 @o2 =P
end

Исчез символ '?' - теперь любое неописанное состояние будет неопределенным и специально его задавать ненужно. Внизу виден пример описания схемы TEST, собранной из троичных модулей.

[Shaos]

Я снова слегка видоизменил jem-синтаксис:

Code: Select all

/*

 Signals (alphabet T):
 N - negative (-1)
 O - ground (0)
 P - positive (+1)
 U - unplugged

 Special marks:
 ! - last value (used in simulation of memory)

 Unary blocks:
 MEM - memory cell
 BUF - buffer
 INV - inverter
 BLN - block negative (foreward diode)
 BLP - block positive (backward diode)
 PRP - pull-up resistor to +1
 PRO - pull-down resistor to 0
 PRN - pull-down resistor to -1
 CAO - comparator above O (>0)
 CAN - comparator above N (>-1)
 CBO - comparator below O (<0)
 CBP - comparator below P (<+1)

 Binary blocks:
 NOD - node (2->1)
 SOP - switch O-off P-on
 SPO - switch P-off O-on
 SNP - switch N-off P-on 
 SPN - switch P-off N-on  

 Schemes:
 BUF2 - buffer with 3 outputs
 INV2 - inverter with 3 outputs

*/

alf T=N,O,P,U "Ternary alphabet for hardware implementation"

def MEM T:T "Memory"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:!
end

def BUF T:T "Buffer"
 N:N
 O:O
 P:P
end

def INV T:T "Inverter"
 N:P
 O:O
 P:N
end

def BLP T:T "Block positive"
 N:N
 O:U
 P:U
 U:U
end

def BLN T:T "Block negative"
 N:U
 O:U
 P:P
 U:U
end

def PRP T:T "Pull-up resistor to +1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:P
end

def PRO T:T "Pull-down resistor to 0"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:O
end

def PRN T:T "Pull-down resistor to -1"
 N:N
 O:O
 P:P
 U:N
end

def CAO T:T "Comparator above O"
 N:N
 O:N
 P:P
end

def CAN T:T "Comparator above N"
 N:N
 O:P
 P:P
end

def CBO T:T "Comparator below O"
 N:P
 O:N
 P:N
end

def CBP T:T "Comparator below P"
 N:P
 O:P
 P:N
end

def NOD TT:T "Node 2->1"
 NU:N
 OU:O
 PU:P
 UN:N
 UO:O
 UP:P
 UU:U
end

def SOP TT:T "Switch O-off P-on"
 NO:U
 NP:N
 OO:U
 OP:O
 PO:U
 PP:P
 UO:U
 UP:U
end

def SPO TT:T "Switch P-off O-on"
 NO:N
 NP:U
 OO:O
 OP:U
 PO:P
 PP:U
 UO:U
 UP:U
end

def SNP TT:T "Switch N-off P-on"
 NN:U
 NP:N
 ON:U
 OP:O
 PN:U
 PP:P
 UN:U
 UP:U
end

def SPN TT:T "Switch P-off N-on"  
 NN:N
 NP:U
 ON:O
 OP:U
 PN:P
 PP:U
 UN:U
 UP:U
end

sch TEST "Test"
 >T i1 3 3
 >T i2 3 5
 <T o1 10 3
 <T o2 10 5
 +SPN obj 5 5
 @obj.0 i1
 @obj.1 i2
 @o1 obj.0
 @o2 =P
end

[Shaos]

Вернулся к тримулятору - почти дописал Jem-парсер. Описатель Jem-схем слегка упростился:

Code: Select all

sch test "Test"
 >T i1 3,3
 >T i2 3,5
 +SPN obj 5,5 i1 i2
 <T o1 10,3 obj.0
 <T o2 10,5 =P
end

символ > описывает вход
символ < описывает выход
символ + вставляет блок
будет еще символ = означающий вход-выход (I/O)

[CHRV]

По заказу Мак-Бастера пишу щаз на Джаве в свободное время абстракцию эмулятора троичного проца с памятью похожего архитектурой PDP11. С возможностью пошагового и брекпоинтового дебаганья, но без реализации логики работы процессора и парсинга команд, для примера сделаю несколько команд, а потом МБР пусть сам делает. Моя версия предоставлять будет чисто среду для откатки набора команд и вообще для изучения троичной логики.
Буду извещать по ходу работ. Пока сделан базовый класс Tryte со всевозможной логикой работы с Tryte-ами.
Скорей всего буду для визуализации использовать AWT и Swing, так что Шурик потом в апплет если захочет легко передерет.

[Shaos]

По дороге из Маями в Нью-Йорк начал писать "тримулятор", который бы эмулировал троичную логику на Java, причем на уровне ключей и компараторов, а не троичных блоков, т.е. предельно близко к железной реализации - из-за этого пришлось ввести в алфавит четвертое состояние U (unplugged).

Может лучше назвать это состояние Z? Это вроде общепринятое обозначение для отключенного выхода.

[Alik]

По поводу "Mickey-Mouse Logic" - это американец похож на школьника, который доказал теорему Пифагора. Одно мне не понятно - зачем делать такой расширитель по входу, если есть стандартные вентили И-НЕ.

Может лучше назвать это состояние Z? Это вроде общепринятое обозначение для отключенного выхода.

Конечно же Z, в железе это все ключи разомкнуты.

Эмулятор штука важная, поэтому у меня вопрос: как определяется задержка в прохождении сигнала через вентиль?

По троичной арифметике обнаружил недавно очень хорошее описание, автор Александр Никитич. Участвует ли он в этом форуме?

[Shaos]

По поводу "Mickey-Mouse Logic" - это американец похож на школьника, который доказал теорему Пифагора. Одно мне не понятно - зачем делать такой расширитель по входу, если есть стандартные вентили И-НЕ.

Как ни странно - этот термин есть в американских книжках по CMOS, изданных еще в 70-х

Эмулятор штука важная, поэтому у меня вопрос: как определяется задержка в прохождении сигнала через вентиль?

Можно сделать быстрый вариант - прохождение сигнала в прямом направлении мгновенно (в пределах одного такта), а в обратных связях с задержкой на один такт. А можно сделать медленный - когда каждый элемент будет привносить задержку в один такт эмуляции.

По троичной арифметике обнаружил недавно очень хорошее описание, автор Александр Никитич. Участвует ли он в этом форуме?

Да - он написал несколько сообщений в ternary.info и давал там ссылку на свою заметку о троичной системе счисления

[Alik]

Можно сделать быстрый вариант - прохождение сигнала в прямом направлении мгновенно (в пределах одного такта), а в обратных связях с задержкой на один такт. А можно сделать медленный - когда каждый элемент будет привносить задержку в один такт эмуляции.

Nado delat' kak v jizni: zaderzhka opredelyetsya tol'ko ventilyami (CMOS: 5-20ns), no v simulyatore luchshe sdelat' option: "Select gates delay time"

Программа разложения целого числа в троичное представление:
http://www.oleg.314159.ru/index.htm

Взаимообратные числа и их применение
http://www.trinitas.ru/rus/doc/0232/009a/02320004.htm

Shaos, vozmojno ty skajesh' - poka nado sdelat' "clear ternary simulation" bez etih navorotov, ladno...

But! Have place the problem of interface between blocks, predlagayu sdelat' ego kak TRIMOSBUS. Avtor originala Ivan Sutherland ego stat'yu ya poprosil otskanirovat', budet gotovo tol'ko v marte, posle my exams.
Ochen' horosho napisano ob etom u Varshavskogo, (lejit u menya na saite) in english

[Mac Buster]

Программа разложения целого числа в троичное представление:
http://www.oleg.314159.ru/index.htm

Эта программа преобразует число в избыточную Стаховскую систему.

[Alexandr]

По троичной арифметике обнаружил недавно очень хорошее описание, автор Александр Никитич.

Спасибо.

Участвует ли он в этом форуме?

Участвую.

[Shaos]

Самое последние описание стандартного набора блоков всегда будет доступно тут:

http://nedopc.org/ternary/rules.txt

[Shaos]

В моей голове немного проясняется архитектура Тримулятора (а вместе с ней и детали более глобального jEmul-ятора). Итак, сама по себе программа будет являться Java-апплетом, который будет работать с файлами, лежащими на сервере в каталоге с class-файлами:
- файлы с расширением .jem - описание блоков и схем;
- файлы с расширением .jes - описание скриптов эмуляции;
- файлы с расширением .jep - описание проектов.

Формат файла проекта (элементы списков разделяются запятыми) :

scheme=имя_схемы_проекта
authors=список_авторов
sources=список_файлов_блоков
scripts=список_файлов_скриптов
watches=список_переменных_для_просмотра

В то же время я планирую создать некие PHP-средства создания и редактирования новых файлов для Тримулятора - тогда зарегистрированные посетители нашего портала смогут сами создавать и отлаживать новые схемы в троичной логике!

[Shaos]

Что-то забросил я тему - пора завершать и вывешивать...