Ordinateur logique à diode

Est-il possible de construire un ordinateur (Turing complet) en utilisant uniquement la logique de diode sans transistors? Je sais que DTL était une chose, mais d'après ce que je pouvais dire, ils utilisaient des transistors pour amplifier les signaux.

Il est certainement possible de fabriquer un ordinateur sans transistors, en utilisant la logique de diode pour la plupart des fonctions. Tous les ordinateurs antérieurs à 1953 évitaient les transistors, et certains de ces circuits à diode fortement utilisés.

Mais finalement, vous avez besoin d'une certaine forme d'amplification et d'inversion.

Inversion que vous pouvez facilement obtenir en utilisant des transformateurs (au moins, si vous passez des impulsions discrètes plutôt que des niveaux logiques continus à travers la logique. C'était courant dans les années 40 et 50) - permutez simplement les connexions de l'enroulement secondaire.

Amplification: en supposant que vous avez exclu les valves (tubes à vide) ainsi que les transistors, vous êtes limité dans vos options. Les relais sont un choix évident, pour des fréquences d'horloge jusqu'à quelques Hz. Au-dessus de cela, il y a des astuces que vous pouvez jouer sur les transformateurs pour amplifier les changements de courant en utilisant des courants plus petits dans d'autres enroulements pour amener leurs noyaux dans et hors de la saturation. Je n'ai jamais entendu parler de quelqu'un exploitant cette forme d '"amplificateur magnétique" pour l'informatique, donc ce n'est peut-être pas possible.

D'un autre côté, l' Elliot 803 était un ordinateur à transistors, mais il implémentait ses fonctions logiques à l'aide de noyaux magnétiques, avec un seul transistor par grille pour fournir un gain.

Impossible. Avec rien d'autre que des diodes, et je suppose que vous autorisez les résistances, les niveaux de sortie de tout bloc logique s'étendront sur une plage plus petite que les niveaux d'entrée. Les chutes de tension directe s'additionneraient jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de signal. Il doit y avoir une amplification dans chaque porte, ou du moins dans de nombreux endroits.

Le plus gros bouchon de l'émission, cependant, est qu'avec des diodes uniquement, il n'y aurait aucun moyen d'inverser un signal. Cela signifie qu'il n'y a pas de portes XOR, ni de demi-additionneurs et d'additionneurs complets, aucun moyen de tester si deux bits sont identiques ou différents. Il faudrait concevoir un circuit à diode où si l'entrée monte, la sortie baisse et au moins autant que l'entrée monte.

Enfin, il n'y aurait aucun moyen de stocker un peu. Il doit y avoir un moyen de maintenir l'état, comme un compteur de programme, des registres, des piles d'appels ou quelque chose d'équivalent. Les tongs sont faciles à réaliser avec des portes NOR ou NAND interconnectées. Mais nous ne les avons pas en logique diode pure.

Cela dit, cela ne signifie pas qu'un peu de logique de diode n'est pas utile. Quelques diodes peuvent faire une petite porte OU bon marché dans un circuit TTL, si cela est fait correctement, économisant une puce qui pourrait n'être utilisée que 1/4. (En fait, j'avais une porte OU à deux diodes dans mon projet d'expo-sciences, il y a des années.)

Maintenant, comme il est important d'obtenir des tensions plus grandes et une inversion des signaux, je commence à me demander - si vous autorisez les inductances, vous pouvez inverser les tensions et créer des tensions en dehors de la plage des entrées. Bien que toujours des composants passifs, perdant ainsi de l'énergie à chaque étape, je me demande s'il pourrait y avoir du plaisir à envisager la logique diode-inductance ...?

J'ai travaillé sur une porte de résistance à diode que j'appelle Light Logic et avec une seule porte, je peux créer les huit portes de base, Buffer, NOT, AND, NAND, OR, NOR, XOR et XNOR. Mon projet est publié sur Hackaday sous le titre: « JETER UN PEU DE LUMIÈRE SUR UNE LOGIQUE». Pas rapide mais cela prouve que DRL peut tout faire si les gens ne se limitent pas aux diodes de signal et aux résistances. Pensez autrement. Fondamentalement, une porte Light Logic est une LED couplée à une photorésistance / LDR. Cette combinaison agit comme un interrupteur tout comme un transistor NPN. Les diodes d'entrée 1N914 sont câblées avant la LED et l'alimentation et la sortie sont câblées au LDR comme une porte DTL. Certes, le LDR a un temps de réaction prononcé, mais c'est une nouvelle façon de créer des portes et mon objectif est un processeur sans relais ni transistor à 100%. Pointez, empêchez la lumière parasite d'être exposée au LDR.

C'est une question difficile. Je sais que les portes "ET" peuvent être fabriquées à partir de diodes et que les relais à simple traction-double course peuvent fournir l'inversion et l'amplification. Il semble donc que ce soit possible (théoriquement)! Cependant, il convient de noter que la logique de diode ne peut pas remplacer directement la logique de transistor normale dans la plupart des scénarios en raison du fait qu'elle utilise un chemin vers la masse au lieu que l'entrée soit tirée haut (ou bas, comme avec un transistor PNP). Quoi qu'il en soit, bonne chance!