Машина Тюринга

[thunder87l]

Сверху слева - что должно делать с битом наше устройство в операциях плюс и минус. Запись: исходный бит +/- сколько добавить = ответ (перенос бита на следующую позицию). Зачем перенос бита? Чтобы устройство М можно было легко каскадировать если понадобится увеличить число позиций на входе. Справа обозначения. Команда: если равно 1, на выходе будет результат. Операция: 0 - минус, 1 - плюс. Инпут - исходный бит, аддишн - сколько добавить. Резалт - ответ, суперскрипт - сноска на следующую позицию.

Ниже - карта Карно и функция для R и S. Должно каскадироваться по идее - ещё не пробовал.

[thunder87l]

Функция нарисованая в протеусе (обработаный скрин) и схематическое обозначение.

[MyTHbIu]

очень интересно вы глаголете человече, вам нужны студенты-преддипломники-компьютеростроители, им будет ОЧЕНЬ полезно... а мне, механику, интересен ваш мыслительный процесс, я с недельку повникаю в концепцию и возможно присоединюсь к вам )

еще немного оффтопа, а что вас побудило толкнуть эту идею именно на етом форуме? на скольких еще форумах вы параллельно запостили сие чудо?

[thunder87l]

Скажем так. Делом сиим я пудрю себе мозгу уже где-то неделек восемь-девять. Не так чтобы активно пудрю, но время от времени вспоминаю что хотел вот енто сделать и на досуге возвращался к вопросу. Что касается форума - у вас тут галерея кошатиков. Больше нигде не постил, бо до ужаса не люблю повторяться. А вообще на форум пишу по двум причинам: 1) котэ существо ленивэ, и сам для себя я ничего в жизни не сделаю - а тут... вроде как начал писать - надо мало-мальски ддо ума довести, ну и 2) ихъ бин студент первого курса и если логика работы цифровых цепец мне более или менее ясна, то с железячными проблемами я знаком лишь частично, и от советов я не откажусь.

[thunder87l]

Поехали дальше. Есть такая штука "мапинг": грубо говоря - редизайн схемы с использованием только заданных компонентов. Убедиться в эфективности подобного метода можно сравнив цены хотя-бы даже здесь: http://www.elfa.lv/cgi-bin/index.cgi?ar ... 50&lng=rus

Как видим - AND-NOT одна штука стоит примерно 50 сантимов в наших латвийских тугриках. 1 рубль = 1.7 сантима, итого - примерно 85 рублей. Смапеная схема содержит 15 элементов - это для преобразования одного бита! А адресная шина шириной в 8. Итого - 120 единиц необходимо. Этот конкретный шоп, если вы обратили внимание, при закупке более 100 скидывает цену до 36 рублей.

AND-NOT - потому что мапинг проще получается, меньше элементов на схему выходит чем с помощью OR-NOT.

А вот собственно и схема компонента:

[thunder87l]

Вроде логика правильная. Если кто проверит и отпишется по результатам тестирования схемки - будет очень круто. Ошибиться со всяким случается. Что касается схемки - три провода я нарисовал красным. Вопрос зачем? Потому что они перекрещиваются с другими проводами. Можно их конечно вывести на другую сторону платы, но чисто в моём уразумении, если уж плата делается как surface mounted, имеет смысл все сигналы оставить на лицевой стороне платы(для чего вместо жил - красные провода реально выполнить проводами). А заднюю по возможности оставить впокое, ну или - зарезервировать для power-ground проводов.

Кстати говоря - только что заметил, что в предыдущем посте ссылку дал на ИЛИ-НЕ, а не на И-НЕ. Впрочем сути дела не меняет.

[thunder87l]

Что касается каскадирования. Одиночный элемент мы допусим собрали. Как теперь к нему присобачить другой?

Примерно вот так:

Сверху - упрощённая версия элемента, ниже - как эта фигня должна каскадироваться.



Поскольку пока у нашей машины может быть столько адресов, сколько влезется нашему кошельку - можно ужать адресное пространство и до трёх и даже до двух жил. На четыре клеточки конечно не очень то разрисуешься, но 3+3 сложить пожалуй можно, если денег на компоненты нет совсем.

[thunder87l]

Итого - как это работает. На входы 0b-3b подаём адрес. На О подаём операцию, напомню что 0 - отнять, а 1 - добавить единицу к адресу. И через сколько-то времени (задержку считать имеет смысл уже после того, как будут известны конкретные спецификации компонентов) после того как на C поступит тактовый сигнал, на выходах Q0-Q3 появится таки изменённый сигнал.

[Pe3ucTop]

Приятно видеть сожителей (наших Латвийских людей )
Интересная тема хотя сам не програмист.
Был бы рад видеть принципы оптимизации цифровых схем - карты Карно, и просто математику преобразований элементов, может даже и сам добавлю позже. Знал человека у нас, который мудрил 256бит-ный проц
На мои взгляд сейчас очень много готовых логических микросхем, чтобы соорудить чего угодно, да и програмируемая логика, хочу понять какая цель преследуется??
Мне просто стало немного смешно по поводу цен 1 сантим = 0.58 руб.
И тоесть микросхема за 50 сантим это - 30 руб.
Это ничего больше рассмешило NOT-AND 50 сантим , чесно сказать долго смеялся.. Не в обиду, на халяву могу отдать медленные штух 50..
У нас в Риге хватает магазинов электроники - ormix, argus, барахолка.
74HCT00 = ЛА3 = NOT-AND = 10 сантим в розницу в магазине, т.е. ~6 руб. Оптом ещё дешевле..

[thunder87l]

По порядку тогда
Цель преследуется - хернёй маяться, но так чтобы с великой целью. А вообще - меня мучают мысли, что машина тюригна побыстрее будет. Прикол то в чём. Чтобы составить машину по фон Нейману, надо машину Тюринга сэмулировать на машине Поста, и уже потом машину Поста надо выполнить по архитектуре фон Неймана. Вся загвоздка процесса в том, что шестая команда (рекурсия) в машине Поста выглядит как-то наиграно... Если нужно сравнение - как последняя аксиома евклидовой геометрии, - нужно, но уж как-то слишком громоздко и неправильно. А у машины Тюринга рекурсия, что называется - в крови. Оно иногда возникает - такая маленькая злобная мысль, что так оно будет работать быстрее и стабильнее, и лучше бы развитие ЭВМ началось с реализации машины Тюринга, я не с интеловских процессоров.

Насчёт логических микросхем - тут спорить не буду. Если есть предложения по поводу как выполнить каскад устройства М дешевле и меньшим количеством микросхем - я весь внимание. Фишка в том, что я живу в Вентспилсе. Рынка и барахолки здесь нет, как впрочем и спец.магазинов (насколько я в курсе). Было дело - я даже мини-УСБ для фотика найти мучался, пришлось кард-ридер покупать за 12 лат. Какая тут програмируемая логика? Вот и шарюсь по интернет-магазинам в поисках чего подешевле. Понятно, что ежели они готовы большой партией загнать по 9 сантимов за штуку, то реально красная цена им не больше 3-4 сантимов, учитывая посредников, перевозки, наценки, налоги, таможню и прочая обдиралово. Сорри, но проектирую так, чтобы у меня была реальная возможность эту штуку собрать. При чём ищу по возможности на латвийских ресурсах, ибо бывает обидно, когда заказ в какой-то Америке стоит 10 баксов, а за пересылку будь добр - заплати 15, и накинь ащо пятачок на страховку, инакше, если не дойдёт или попортят по дороге - сам разбирайся. Грабёж, блин.

А кстати я тоже не програмист. Я студент-электроник. Кста через три дня иду сессию сдавать как раз по datorzinibu pamati (основы компьютероведения? или как енто перевести на человеческий язык?) - как раз АВМ, основы архитектуры и прочая теория.

И да - признаю, с ценами я это... попарился. Посмотрел на Дельфях курс RUB 0,0171LS и забыл, что енто рубль за сантимы, а не сантим за рубли... Школа сказывается - всегда терпеть ненавидел конвертировать валюты на экономике.

[thunder87l]

Ну, хорош офтопить. Мысль пришла по поводу прошлой схемки. Поскольку у меня устройство М пристроено так, чтобы оно возвращало адрес на ту-же линию, с которой его сняло, надо поставить регистр.



где-то примерно так...

[thunder87l]

Работать должно по задумке так:

1) на шине есть адрес, на О - есть операция.
2) подаём единичку на Read. В результате в первой части устройства С=1, и на выходах Q0-Q3, получаем изменённый адрес. Поскольку позиция "читать" включена на регистре, он записывает на входящих наш изменённый адрес.
3) Выключаем позицию "читать" и включаем "писать". Первая часть устройства блокируется, а вторая транслирует сигнал на адресную шину.
4) на шине есть изменённый адрес

И вот теперь, когда устройство без пяти минут собрано, я начинаю задумываться над двемя вещами:

1) нам нахрен не упал провод С в левой части устройства, ибо считает оно себе - да нехай себе преобразует адреса хоть 24 часа в сутки. Веса оно не имеет, ибо результат никуда не идёт пока на регистре не работает "читать". Итог оптимизации - минус четыре AND-NOT'а, а это на 25% меньше стоимости и работы.

2) а ещё нам нахрен не упал регистр ADR в общей концепции. Устройство М вполне справляется за него.

[thunder87l]

Кстати говоря, ув.тов.Pe3ucTop Эм... интересно знать - а сколько у вас в Риге берут за 300 грамм чистого олова? Спрашиваю почему? - потому как у нас олово можно достать только в качестве припоя с кучей примесей и за дикие деньги, а я какое-то время обратно до жути хотел попробовать отлить фигурку из олова по глиняной форме, бо кроме всего я ещё и любитель самопальных настольных игр, для изготовления которых нужен либо оооочень качественный принтер (для изготовления карточных игр), либо возможность лить фигурки (для настольных). Я бы конечно и из эпоксидки лить попробовал, но не имеет пластик того что есть в металле. И форму для эпоксидки надо металлическую иметь, а её опять-же надо где-то брать.

[thunder87l]

Практический вопрос. ТОВАРИЩИ ЧИТАЮЩИЕ!!! Кто-нибудь вкурсе где можно достать (купить/поканючить/украсть) CMOS регистры на 8 или хотя-бы 4 бита по строению и функциям подобные указаному на рисунке? Желательно разумное соотношение быстродействие/цена. Необходим код элемента и ссылочку на ресурс со спецификациями - задержка, размеры, тип корпуса и так далее по списку...

[thunder87l]

Плюс, конечно же хотелось бы замечания вот по этому поводу:


Признаюсь честно - тут я нуб. Где какой резистор/транзистор надо вставить чтобы все токи, напряжения, сопротивляемости чувствовали себя хорошо - я абсолютом не знаю. Помнится только что для CMOS напряжение на единице 5V. Можете заодно кинуть ссылочек - почитаю чего по этой теме на досуге.