Computadora con lógica diodo

Es ciertamente posible hacer una computadora sin transistores, usando la lógica de diodo para la mayoría de las funciones. Todas las computadoras anteriores a 1953 evitaron los transistores, y algunos de estos son muy utilizados como lógica de diodo.

Pero eventualmente necesitas alguna forma de amplificación e inversión.

Inversión que puede lograr fácilmente usando transformadores (al menos, si está pasando pulsos discretos en lugar de niveles lógicos continuos a través de la lógica. Esto fue común en los años 1940 y 50) - simplemente intercambie las conexiones del devanado secundario.

Amplificación: suponiendo que haya descartado válvulas (tubos de vacío) y transistores, sus opciones están limitadas. Los relés son una opción obvia, para velocidades de reloj de hasta unos pocos Hz. Por encima de eso, hay trucos que puedes jugar en los transformadores para amplificar los cambios actuales utilizando corrientes más pequeñas en otros devanados para que sus núcleos entren y salgan de la saturación. Nunca he escuchado que alguien explote esta forma de "amplificador magnético" para la computación, por lo que puede que no sea posible.

Por otra parte, el Elliot 803 era una computadora de transistores, pero implementó sus funciones lógicas utilizando núcleos magnéticos, con solo un transistor por compuerta para proporcionar ganancia.

Imposible. Con nada más que diodos, y supongo que permite resistencias, los niveles de salida de cualquier parte de la lógica abarcarán un rango más pequeño que los niveles de entrada. Las caídas de voltaje hacia adelante se acumularían hasta que no hubiera señal. Tiene que haber amplificación en cada puerta, o al menos en muchos lugares.

Sin embargo, el mayor obstáculo del show es que con solo diodos no habría manera de invertir una señal. Eso significa que no hay puertas XOR, ni medio sumadores ni sumadores completos, no hay forma de probar si dos bits son iguales o diferentes. Tendrías que diseñar un circuito de diodo donde, si la entrada aumenta, la salida disminuye, y al menos tanto como la entrada.

Finalmente, no habría manera de almacenar un poco. Tiene que haber alguna forma de mantener el estado, como un contador de programa, registros, pilas de llamadas o algo equivalente. Los flips-flops son fáciles de hacer con puertas NOR o NAND conectadas en cruz. Pero no los tenemos en lógica de diodo puro.

Dicho esto, no significa que un poco de lógica de diodo no sea útil. Un par de diodos puede hacer una pequeña compuerta OR barata en un circuito TTL, si se hace correctamente, guardando un chip que podría ser solo 1/4 utilizado. (De hecho, tenía un diodo o compuerta de dos diodos en mi proyecto de feria de ciencias, hace años).

Ahora, dado que es importante obtener voltajes más grandes y la inversión de las señales, estoy empezando a preguntarme: si permite inductores, puede invertir voltajes y crear voltajes fuera del rango de las entradas. Aunque todavía son componentes pasivos, por lo que pierden energía en cada paso del camino, me pregunto si podría ser divertido contemplar la lógica del inductor de diodos ...

Esta es una pregunta difícil. Sé que las puertas "AND" se pueden hacer a partir de diodos y que los relés de un solo tiro doble pueden proporcionar la inversión y la amplificación. ¡Así que parece que es posible (teóricamente)! Sin embargo, se debe tener en cuenta que la lógica del diodo no puede actuar como un reemplazo directo de la lógica normal del transistor en la mayoría de los escenarios debido al hecho de que utiliza una ruta a tierra en lugar de que la entrada sea alta (o baja, como con un transistor PNP). De todos modos, ¡buena suerte!