“İşlemci kurabilen yongalar” için bir isim var mı?

Bazı insanlar daha basit IC'lerden "homebrew" CPU'ları üretmekten hoşlanırlar .

"Yeterince sahipseniz hangisinin CPU kurabileceğine dair fişler" için bir isim var mı? Diğer çipler için bir isim var mı, "kaç tane olursa olsun CPU üretemeyen çipler"?

Yeterince büyük miktarlarda 4: 1 mux yongadan bir CPU inşa edilebilir ( çoklayıcılar taktik Mantık Tasarımı Nuke'dur ). Biri (biraz daha büyük) 2-in NAND kapılarından bir CPU inşa edebilir. Veya 2-in NOR kapılarından. Veya birkaç (belki bir) CPLD veya FPGA'dan.

Ancak,

Sadece 2-in XOR geçitlerinden bir CPU inşa edilemez. Tek başına tamamen diyot-direnç mantığından CPU üretilemez . Tek başına tamamen D-tipi parmak arası terliklerden bir CPU inşa edilemez.

Bu iki yonga kategorisini "hangisinin CPU oluşturabileceği yongalarından" daha az garip olan bir terim veya cümle var mı?

digital-logic cpu

— davidcary
kaynak

Bu soru ile ben bir problem (belki yani onu geliştirmek ya da seni bir şey eksik) Eğer olmanın değerlendirmek nasıl belirsiz ediliyor olmasıdır edebilmek için "bir CPU inşa" dışarı. Bu bir tasarım (mantık) sorusu mu yoksa IC ailesi sorusu mu? Bilgisayarı tam olarak tasarlamak için mantık gereksinimlerini belirlemek istiyor musunuz?

— mctylr

@mctylr: Evet - Birinin Turing-complete bilgisayarını tamamen bu çipten tasarlamasını sağlayan 4: 1 mux gibi çiplere ne denir? Her IC ailesinin (yeterli sayıda) bir Turing-complete bilgisayarı oluşturabileceği bir IC'ye sahip olduğundan şüpheleniyorum; ve tek başına Turing-complete bilgisayarı oluşturmak için yetersiz olan başka bir IC'ye sahiptir. İlk çip türünü ikinci çip türünden ayırmak için hangi terminolojiyi kullanabilirim?

— davidcary

related: “Bir Turing makinesi inşa edebilecek fiziksel şeyler” için bir isim var mı?

— davidcary

@reemrevnivek: "Diyot" un "diyot-direnç mantığı" ile bir ilgisi olduğunu düşündüm.

— davidcary

Yanıtlar:

NOT ve AND ile VEYA'dan birini yapabilmeniz gerekir. Demorgan yasalarını kullanarak, bu işlevlerden herhangi biri diğerine ve dolayısıyla diğer tüm mantıksal işlevlere dönüştürülebilir.

Bu, işlevsel bütünlük veya anlamlı yeterlilik olarak bilinir. Böyle bir sistemi oluşturan bileşenler veya işlevler, Sheffer işlevleri (konuyla ilgili bir kanıt yayınlayan Henry Sheffer'dan sonra) veya tek başına yeterli işleçler olarak bilinir.

Ayrıca, D tipi bir flip flop yapmak için dörtlü NAND kapılarını ve buradan Turing bütünlüğünü oluşturmak için gerekli olan bir bellek hücresini birleştirebileceğiniz de ilgi çekicidir.

ProofWiki'nin konuyla ilgili makalesi iyi bir okuma.

— Kevin Vermeer
kaynak

Wikipedia işlevsel eksiksizlik tartışma sayfasındaki bir kişi Fredkin kapılarının işlevsel olarak tam olmadığını iddia eder (çünkü 0 girişlerin tümünü akla gelebilecek herhangi bir düzenlemede kablolu bir veya daha fazla Fredkin kapısına uygularsanız, hiçbir çıkışta 1 alamazsınız), ve yine de diğerleri Fredkin kapılarından tamamen bir CPU yapabileceğinizi iddia ediyor. Yani bir Fredkin kapısı aslında "işlevsel olarak tamamlandı" mı yoksa "işlevsel olarak tamamlandı" ve ayrıca Fredkin kapılarını içeren daha geniş bir kategori mi arıyorsunuz?

— davidcary

@David - Bu biraz konu dışı, ancak Fredkin kapıları hakkındaki makaleyi okursanız, Fredkin kapısının ilk bit 1 ise son iki biti değiştirme özelliğine sahip olduğunu ve tersine çevrilebilir olduğunu göreceksiniz. 1 ve 0'ın kodlanmasına izin verirseniz, birkaç Fredkin kapısı ile başka bir mantık işlevi elde etmek kolaydır. Ancak, sabit kodlamaya izin verirseniz, artık geri çevrilemez ve bu nedenle uygun bir Fredkin kapısı değildir (bazılarına göre). Tersinirlik, işlevsel bütünlükten bağımsız bir kategoridir ve bence işlevsel bütünlük sorununuz için yeterlidir.

— Kevin Vermeer

0 girişlerin tümünü akla gelebilecek herhangi bir düzenlemede kablolu bir veya daha fazla 4: 1 mükse uygularsanız, hiçbir çıkışta 1 alamazsınız. Muhtemelen bu mükemmel ProofWiki sayfasında hiç bahsedilmemiş olsa bile, bir mux çip aslında "işlevsel olarak tamamlandı", ya da "işlevsel olarak tamamlandı" ve ayrıca 4: 1 mux yongaları içeren daha geniş bir kategori mi arıyorsunuz?

— davidcary

@David - 4: 1 mux, elektronikte bulunan özel bir cihazdır. Elektronik alanında, nadiren, eğer varsa, bir bilgisayarı tamamen tek bir IC türünden ve teorik bilgisayar bilimi alanında (ProofWiki'nin alanı ve "işlevsel bütünlük" terimi) birleştirmekle ilgileniyoruz. diğer özel IC'ler standart mantık kapılarından birleştirilir. Bu hiç kimsenin ülkesinde, kendi terimlerinizi tanımlayacağınızı düşünüyorum.

— Kevin Vermeer

@reemrevnivek: Bir ürünü üretirken, her bir parçayı ayrı ayrı "optimize etmek" ve süper özelleşmiş bileşenler kullanmak yerine, birkaç üreticiden toplu olarak satın alabileceğim birkaç tür genel bileşen kullanmak için genellikle zaman, para ve depolama alanından tasarruf sağlar bir üründe yalnızca bir yerde yararlı olan ve üreticisinin birkaç yıl içinde "artık yeni tasarımlar için tavsiye edilmediğini" ilan edeceği düşünülmektedir. ps: hiç Cray-1 veya Apollo Rehberlik Modülünü duydunuz mu? Bellek hariç her şey tamamen bir tip IC'den.

— davidcary

"Bilgisayardan kurtabileceğiniz cips" seti Turing komple makinelerine monte edilebilir . Gerisi olamaz.

Tüm mantık kapıları sadece NAND veya sadece NOR kapılarının setlerinden monte edilebilir. Söz konusu IC'niz bunlardan biri veya biri olarak hareket edebilirse, bir Turing makinesine yapılabilir.

Böyle bir seti tanımlamak için belirli bir terim bilmiyorum.

Bu sorular da yardımcı olabilir:

/programming/4908893/what-logic-gates-are-required-for-turing-completeness

/programming/7284/what-is-turing-complete

— Toby Jaffey
kaynak

Mükemmel. Yani bir çip, "NAND geçidi gibi davranabilen veya NOR geçidi veya her ikisi gibi davranabilen bir çip" ve diğer çip türü "NAND geçidi gibi davranamayan bir çiptir, "NOR kapısı gibi de davranamaz". Kavramsal olarak çok daha basit. Bu muhtemelen yeterli, ama dilimi biraz daha kolaylaştıran bir ifade umuyordum.

— davidcary

4: 1 çoklayıcıların harika olduğu görüşüne katılıyorum. Birkaç yıl önce, Atari 2600 için tek bir 74xx153 / 74xx253 ve bir RC ayrıştırma devresi kullanarak 8K banka anahtarlı bir bellek denetleyicisi uyguladım. Kontrolörün hem A12 girişinin tersi olan bir çıkış sağlaması hem de A11 yüksek ve A12 düşük olduğunda A6'yı kilitlemesi gerekir. "Günün geri kalanında" (1980'lerin başında), banka anahtarlamalı kartuşlarda özel silikon veya üç TTL yongası kullanılır; ancak kullanıma hazır bir 74xx153 kullanarak (o zamanlar mevcut olan) iş bir çipte yapılabilir.

— SuperCat
kaynak