nedoPC.org

Electronics hobbyists community established in 2002
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 18 Mar 2024 19:59



Reply to topic  [ 10 posts ] 
Арифметическо-логическая игрушка последовательного действия 
Author Message
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Приглянулись последовательные вычисления, в частности, советских ПМК. Решил поэкспериментировать с сумматором. В SimulIDE построил такую штуковину:
В сумматор одни стробируемые тактовым сигналом данные поступают с переключателя, другие - из того же регистра, в котором будет результат. Оно может складывать так: сначала загружается первое слагаемое, складываясь с изначальным нулём попадает в регистр, а потом второе слагаемое складывается с идущим из "кольца" первым.
Вторую часть ТМ2 просто последовательно подключил к ТМ8, и общий регистр сумматора стал пятибитным.

При этом выяснилось, что если на триггере переноса форсировать "1", то на выходе вместо сложения будет побитовое XNOR, форсировать "0" - побитовое XOR. И раз есть сложение и можно делать инверсию, то реализуемы и другие операции?

Ввиду закрытости магазинов на НГ праздники, решил собрать что-то подобное на том, что имелось:
Attachment:
realS.png
realS.png [ 111.23 KiB | Viewed 8539 times ]

В реальности столкнулся с дребезгом тактовой кнопки, пришлось на оставшихся элементах ЛА3 делать триггер и использовать кнопку из мышки для выхода из ситуации:
Attachment:
photo_2021-01-02_15-28-10.jpg
photo_2021-01-02_15-28-10.jpg [ 123.54 KiB | Viewed 8539 times ]


Да, обычно сумматоры последовательного действия работают так:
Image

И, как ни крути, ощущение, что где-то про это много всего интересного написали уже давно.
Есть ли какая-нибудь литература/информация на эту тему? Про EDUC-8 ещё почитаю, но он один как-то пока не особо цепляет (но счётчик команд зашёл :lol: ).


Last edited by dvarkin on 03 Jan 2021 12:16, edited 3 times in total.



02 Jan 2021 05:52
Profile WWW
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Схема сумматора на ЛА3, ЛИ1, ЛЛ1:
Image

Файлы симуляции:
Attachment:
realS.zip [7.79 KiB]
Downloaded 265 times


02 Jan 2021 06:13
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
dvarkin wrote:
где-то про это много всего интересного написали уже давно.

В общем-то и 4-bit Processor так сделан, и 4-trit Processor, и многое другое...
Приём очень популярный для множества компьютеров начального периода, поскольку экономит
аппаратный ресурс в ущерб производительности.

Полностью последовательным аппаратом считается Kenbak-1.
Но легендарный Royal McBee LGP-30 от Стэнли Френкеля - тоже последовательный.
Последовательные - подавляющее большинство инженерных программируемых калькуляторов...

Так что поздновато как-то вы "америку приоткрыли"... :ewink:

P.S. Да, и полный сумматор гораздо проще делается на одних лишь ЛА3.

Image

_________________
iLavr


02 Jan 2021 08:01
Profile
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Хоть про принцип действия последовательного сумматора я действительно узнал только месяц назад, про последовательные вычисления в целом я узнал гораздо раньше, но кроме факта того, что они последовательные и базовых структур данных обычно никакой информации нет, а хотелось бы наглядного объяснения архитектуры.

Изначально на оставшихся после сумматора элементах я даже сделал XOR для инверсии результата сложения, а потом обнаружил форсирование переноса с результатом XOR и XNOR, которое пока нигде не наблюдал, и если бы не обнаружил это - сюда бы не писал. Сейчас хочу узнать об остальных возможных фокусах и "открыть америку" до конца :).

Раньше не замечал, что тот 4-bit processor последовательный - картинка с полной схемой из Proteus непонятна до сих пор, ибо буков не видно :-?, но поразбираюсь, спасибо :ebiggrin:.

Полный сумматор на ЛА3 требует 13 двухвходовых элементов, а не только на ЛА3 - лишь 9. Хотя, между делом регистры и триггеры я собирался сделать тоже на двухвходовых элементах, то есть на триггерах из 4х ЛА3 на один разряд, но у меня не хватало проводочков :lol:, а с сумматором на ЛА3 можно выполнить эту штуковину в 4-битном виде на 33х элементах 2И-НЕ, а это 9 корпусов ЛА3, то есть всего лишь одна плата 5*7см. Законченное устройство только из ЛА3 на такой маленькой плате! Надо подумать.


Last edited by dvarkin on 03 Jan 2021 12:12, edited 1 time in total.



02 Jan 2021 09:42
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
dvarkin wrote:
Сейчас хочу узнать об остальных возможных фокусах и "открыть америку" до конца :).

Да кто же вам мешает-то? Просто люди придумали письменность, чтобы не "изобретать велосипедов",
и не "открывать америк" лишний раз. :D
Вы просили примеров - я вам их привёл, причём все - с нашего форума. Что бы не почитать форум, который вы посещаете?
Кроме того, есть и другие интересные ресурсы, где "всё украли ещё до нас". :wink:
К примеру: http://www.6502.org/users/dieter/index.htm
Я лично почитывал лет 10 так назад, когда делал вот это: http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?f=92&t=9386

dvarkin wrote:
Полный сумматор на ЛА3 требует 13 двухвходовых элементов, а не только на ЛА3 - лишь 9. .
Обычно считают не элементы, а корпуса. :ewink:
Элементов может быть 9, но в скольких корпусах? :lol:

_________________
iLavr


02 Jan 2021 11:21
Profile
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Ок, а нет ли уже такого ресурса/проекта, где одновременно описывается/используется и особенность сумматора (и лишь сумматора, без дополнительной логики) выдавать XOR и XNOR при форсировании переноса, и суммирование в кольце одного регистра?

Сумматор не только на ЛА3 из 9 элеменов умещается в трёх корпусах (это видно на картинке выше), сумматор только на ЛА3 из 13 элементов - в четырёх.


Last edited by dvarkin on 03 Jan 2021 12:13, edited 1 time in total.



02 Jan 2021 13:09
Profile WWW
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Ага, я ошибся - не угадал функции на выходе.
Если форсировать SET, то сумматор будет выдавать Исключающее ИЛИ-НЕ, а если RESET - просто Исключающее ИЛИ соответственно. Тоже годно.
Правил посты выше.


03 Jan 2021 11:21
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
dvarkin wrote:
Сумматор не только на ЛА3 из 9 элеменов умещается в трёх корпусах (это видно на картинке выше), сумматор только на ЛА3 из 13 элементов - в четырёх.

Вы не обратили внимания, видимо, что это не только сумматор, но и вычитатель.
И если делать 4-битный процессор, то эта схема чётко ложится в целое число корпусов.

_________________
iLavr


03 Jan 2021 15:00
Profile
Fanat

Joined: 05 Jul 2020 14:08
Posts: 87
Location: Ижевск
Reply with quote
Да, не приметил вычитание. Всегда делал его инверсией и инкрементом отдельно.
В схеме с триггером инверсия выполняется XNOR/XOR с 0 или 255.
Без триггера я пытался делать инверсию так:
dvarkin wrote:
Изначально на оставшихся после сумматора элементах я даже сделал XOR для инверсии результата сложения

Если использовать это XNOR на входе, то сумматор/вычитатель не только на ЛА3 будет занимать ровно 3 корпуса.


03 Jan 2021 21:30
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
dvarkin wrote:
Да, не приметил вычитание. Всегда делал его инверсией и инкрементом отдельно.

Но обычно инвертируют входы сумматора (или подают инвертированный аргумент), а на Cin младшего
разряда подают 1.

_________________
iLavr


04 Jan 2021 12:02
Profile
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 10 posts ] 

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 5 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.