Как сделать ламповый компьютер
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 20.09.2024
Ламповые Компьютеры Ламповые компьютеры это программируемые цифровые компьютеры, в которых логические цепи построены на основе электронных ламп. Они являлись компьютерами первого поколения, следовали за компьютерами, построенными на основе электромеханических реле, и предшествовали компьютерам второго поколения, построенным на основе дискретных транзисторов. В основном предназначались для больших вычислений .
Первый ламповый компьютер Компьютер Атанасова — Берри — первое цифровое вычислительное устройство, а также первая вычислительная машина без движущихся частей. Задуманная в 1937 году, машина не была программируемой, и разрабатывалась только в целях решения систем линейных уравнений. В 1942 году она была успешно протестирована. Устройство для хранения промежуточных результатов на основе бумажных карт было довольно ненадёжным. В ABC впервые появились некоторые элементы близкие современным компьютерам, такие как двоичная арифметика и триггеры.
Эниак ЭНИАК ( ENIAC , сокр. от Electronic Numerical Integrator and Computer — Электронный числовой интегратор и вычислитель) — первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач . Разработан в 1946 году, вес — 27 тонн. Потребляемая мощность — 174 кВт . На создание ушло 486 804,22 доллара. В качестве испытания ЭНИАКу первой была поставлена задача по математическому моделированию термоядерного взрыва супер-бомбы по гипотезе Улама-Теллера . Производительность ЭНИАКа была слишком мала для полноценного моделирования , уравнение упростили, игнорируя многие физические эффекты и стараясь хотя бы приблизительно рассчитать лишь первую фазу смеси в одномерном пространстве . Результаты, хоть и очень приблизительные, доказали возможность создания водородной бомбы . Британский физик Дуглас Хартри в апреле и июле 1946 года решал на ЭНИАКе проблему обтекания воздухом крыла самолета, движущегося быстрее скорости звука . ЭНИАК выдал ему результаты расчётов с точностью до седьмого знака. В 1949 году ЭНИАК использовали для расчёта числа π и e с точностью до 2000 знаков после запятой . А весной 1950 года был произведён первый успешный численный прогноз погоды.
Чарльз Бэббидж Ча́рльз Бэ́ббидж (1791 , Лондон, Англия — 1871) — английский математик, изобретатель первой аналитической вычислительной машины . Сконструировал и построил (1820-22) машину для табулирования (вычисление значений функции при изменении аргумента). В 1833 разработал проект универсальной цифровой вычислительной машины — прообраза современной ЭВМ .
Принципы работы современных компьютеров берут свое начало в 1833 году. Тогда английский ученый Чарльз Бэббидж создал проект устройства для научных и технических расчетов. По задумке автора, машиной должна была управлять программа. Ввод и вывод данных планировалось осуществлять с помощью перфокарт — плотных бумажных листов с информацией в виде отверстий. Разработки Бэббиджа стали применяться спустя полвека.
В 1888 году в Америке инженер Герман Холлерит собрал первую счетную машину на электромеханике. Устройство получило название табулятор и могло считывать и сортировать статистическую информацию с перфокарт. В 1890 году аппарат использовали для американской переписи населения. Преимущество техники перед людьми было очевидным. 43 оператора на 43 табуляторах выполнили работу за один месяц, тогда как ранее переписью занимались 500 человек в течение 7 лет.
В 1896 году Холлерит основал компанию Computing Tabulating Recording, которая стала предшественником корпорации International Business Machines, внесшей огромный вклад в развитие мировой компьютерной техники.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
С развитием науки и техники в 1940-е годы появились первые вычислительные машины. Первый компьютер Z1 с программным управлением был создан инженером из Германии Конрадом Цузе.
У истоков компьютерной науки также стоят автор теории информации Клод Шеннон, разработчик теории программ и алгоритмов Алан Тьюринг, создатель конструкции вычислительных машин Джон фон Нейман.
В 1945 году Нейман сформулировал постулаты, которые актуальны и для современных компьютеров. Главный принцип по Нейману — устройством должна управлять программа с последовательным выполнением команд, хранящаяся в памяти машины.
Первое поколение электронно-вычислительных машин датируется 1945–1954 годами и представляет собой устройства на электронных лампах. Аппараты работали с помощью пульта управления и перфокарт. Особенностью первой вычислительной техники являются огромные размеры, требующие размещения в отдельных зданиях.
Программы на компьютерах этого поколения выполнялись в двоичной системе и подходили только на конкретную модель компьютера. После прекращения эксплуатации данного вида машины его программное обеспечение больше не использовалось.
Скорость работы ламповых вычислительных машин была примерно 20 тыс. операций в секунду. Для сравнения: современные ПК способны выполнять миллиарды операций в секунду.
Достоинства и недостатки
Компьютеры первого поколения хорошо себя зарекомендовали. ЭВМ справлялись с решением сложных задач своего периода: прогнозирование погоды, энергетические и военные задачи. Однако машины рассматриваемого периода имели ряд минусов:
- большие габариты усложняли обслуживание;
- низкая надежность: ежемесячно перегорало более 10% ламп, а на поиск неисправных уходило несколько суток;
- высокое потребление энергии увеличивало стоимость содержания данной техники;
- огромная цена: устройства были по карману только крупным предприятиям.
Чем обусловлено появление
Предпосылкой создания электронно-вычислительных машин стало их применение в военных целях. В 1940-е годы разработку ЭВМ вели несколько исследовательских групп.
Среди них — американские ученые во главе с Джоном Моучли и Джоном Перспером Эккертом. Группа под их руководством работала по заказу Баллистической исследовательской лаборатории Армии США. Их аппарат ENIAC был окончательно введен в эксплуатацию в 1946 году. ЭНИАК был предназначен для решения военных задач. Использовался в расчетах баллистического оружия береговой обороны Америки, для составления таблиц прицельного сбрасывания бомб с самолетов и артиллерийских таблиц.
На каких элементах построены, устройство, структурная схема
Логические схемы первых ЭВМ располагались на дискретных радиодеталях и электронных вакуумных лампах накаливания. В качестве носителя оперативной памяти применялись магнитные барабаны, электронно-лучевые трубки и акустические ультразвуковые линии задержки из ртути или электромагнита. Магнитные ленты, перфокарты, перфоленты и штекерные коммутаторы были внешним носителем информации.
Основой работы ламповых компьютеров было движение электронов в вакууме от катода к аноду. Если на входе лампы подавалось условно 2 Вольта, то на выходе получалась единица меньше 1 Вольта или 2 Вольта в зависимости от подачи напряжения. В первом случае при отрицательном напряжении сетки электроны отталкивались — ток не проходил. Во втором случае напряжение отсутствовало, и ток совершал свободное движение от катода к аноду.
Через устройство ввода данных (УВ) в компьютер заносились программы и исходная к ним информация. Введенные данные сохранялись в оперативном запоминающим устройстве (ОЗУ). При необходимости эта информация вносилась во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), откуда могла подгружаться в ОЗУ.
После внесения или считывания информации из внешней памяти программные данные последовательно считывались из оперативного устройства и передавались в устройство управления (УУ).
Все материалы добавляются пользователями. При копировании необходимо указывать ссылку на источник.
- Опубліковано 26 кві 2019
- Пробежимся по плану создания лампового компьютера на базе вакуумных и газонаполненных ламп.
Подписывайся:
Канал проекта в Telegram: t.me/brainfuckpc
Я вконтакте: kylibin
I'm on twitter: radiolok
КОМЕНТАРІ • 88
Наверное, если делать ламповый комп, то на декатронах - в одной лампе целая "микросхема", - счетчик от 0 до 10. Получится достаточно компактно и симпатично, считаю :)
Проект лампового компьютера не просто так называется DekatronPC :)
Именно декатроны будут основными рабочими элементами этой машины.
Не смотрел, наушники прое. л(((
Сразу видно что вы видео даже не смотрели :D
По поводу кенотронов - по паспорту действительно, емкость после кенотрона должна быть 4, 6, иногда до 15 а то и 50 микрофарад ( зависит от типа кенотрона и от того, прямонакальный он или косвенного накала). Но это относится именно к первой емкости в фильтре - фильтр-то обычно П-образный, емкость-индуктивность-емкость. И вот после индуктивности-то можно ставить и большую емкость.
Если Артем,реализует питание ламповой логики на Кенотронах,то придется запитываться напрямую от ВРУ.
Странная схемотехника цепей питания и источника тактирования в релейной компьютере это дань аутентичности?
Ну ладно - это все технические реализации n-ых логик. Причем с упором именно на техническую реализацию.
Ты в одиночку делаешь то, что раньше было прерогативой больших коллективов-первопроходимцев.
Но так же осталось неохваченной конструирование ЭВМ на базе нечеткой логики.
Или создание логических элементов при помощи экскаватора, бульдозера и взрывчатки - с привлечением солнца и луны в качестве тактового генератора. )))
@Добрый Цыник - на взрывчатке делают "ЭВМ" - пироавтоматика для спецприменений. (иногда космический аппарат испытывает такие воздействия на себя, что "обычная" электроника маленько не работает, а пироавтоматика - что ей будет ,к тому же если там исполнительные устройства - пироболты там всякие, то сам Бог велел использовать для их управления пироавтоматику же) Луну и Солнце тоже привлекают в качестве тактового генератора - для Космоса опять-же .
А вот ЭВМ из Ыкскаватора - это идея новая. Запатентуй. Когда кто-нибудь реализует, ты озолотишься :)
Механический комп из 19 века вот это сила!
Сделай дубль на английском подписчиков будет очень много.
Да, Юный Радиолюбитель, про которую ты говоришь, была самая первая книга которую я прочитал. Ну и оказался на этом канале неспроста)
С удовольствием пересмотрел еще раз, лайкнул, и поделился в фейсбуке, там размещал и более поздний ролик на данную тему, но думаю, что не повредит.
Спасибо за интересное видео.
Чот я не особо понял чем VHDL более "низкоуровневый". В SV тот же функционал в синтезируемом подмножестве, если не больше.
В своё время на форуме "Полигон Призраков" вроде как обсуждались ламповые компьютеры и их сборка в наше время, там шли обсуждения что есть лампы ОЗУ и постоянной памяти, но я детально не помню к чему в итоге пришли.
"Лампы ОЗУ" - это осцилографические трубки с памятью. На них было бы вполне эпично, но . сейчас редкость, и думаю ,что дёшево не достать, постараться надо.
а розетка потянет , такую ламповую мощь?))) А так интересно , лампы когда работают они какое-то ощущение необычное создают)
Конечно, тепло и уют. Хотя, если это ENIAC, то.
К тому времени когда бытовой розетки мне перестанет хватать, надеюсь обзаведусь трехфазным вводом.
Свадьба это хорошо!)) Поздравления женатому мужчине!)
Могу подсказать сверх архаичную идею для ввода программы. Не просто перфокарты, а еще и считывающее устройство от Табулятора Холлерита, только вместо ртути использовать сплав галлий+индий (и не токсично, не уголовно и кратно дешевле) . Такого уж точно никто пару веков как не делал)))))
У меня нет задачи уходить в исторические конструкции и технологии :)
Артём давай ламповый компюьер,желательно схему
Начинай уже чтото делать. Врят ли он его сделает, ведь он рассказал свое намерение и завершит его на 15%
Шустрый какой. Терпение мой друг.
Попробуй сделать что то типа 2 ядра
Зачем? Там одно ядро за минуту наделает вычислений на неделю вперёд. Ламповые ЭВМ сверх быстрые, ведь их не загружают этими всякими играми
34:30 Все не против поиграться с буферами)
Ты - это. Давай после декатрона, всякой хуйнёй давай не страдай в виде парового компа. Начинай сразу делать квантовый исчислитель на костях!
Смотри. Шаманы уже 10 тысяч лет назад умели с помощью такого вычислителя предугадывать будущее. Повтори подвиг предков! )))
На воде и шестернях можно. Была пневмологика. Сам видел в действии на гдровском прессе. А ещё есть логика на полосках из взрывчатого вещества, но это для спецприменений.
Какова будет потребляемая мощность лампового компьютера от сети?
имеющиеся лампы одного только накала 5кВт требуют. 10кВт расчетно.
Да, поздравляю с бракосочетанием.👍
уже поджениться успел. ляпота .
А почему именно на 25 герцах остановились на релейном компьютере ? Разве нельзя было проверить работу скажем на 30 и 35 герцах ?
@Artem Kashkanov Вон оно что. Наподобие множителя.
потому что тактирование сейчас ведется от платы памяти, а она умеет только кратное 12,5 Гц) В финальных экспериментах будут тесты максимальной скорости.
Ну и думаю,что если лампы то
Сверхминиатюрные типа 6н18,но я может и ошибаюсь.
Но если сделать на них,то не понадобится отводить 10квт тепла.
Успеха тебе.
@Artem Kashkanov Разъемы шр советские нужны,отправлю бесплатно есть панельки под 6н3п бу керамика СССР, возможно есть ещё в загашнике фиритовая память.
@Artem Kashkanov Ок напишу на почту,что есть.
6Н3П новых у меня около 400 штук. 6Н2П немного характеристиками отличается.
от 6Н18 не откажусь - на обвязку кубов пойдут
150В номинальное для 6Н3П. Но их анодное определяется напряжением управления декатронами, так что маленьким оно не будет.
А вот обвязка кубов памяти - да, там малые напряжения и миниатюрные лампы самое то.
@Artem Kashkanov Да Артем вы правы накал жрет столько же,но анодное меньше.
Гляну завтра на офисе,вроде был ещё какой-то галомур миниатюрный,на накал 2 вольта потолок Военка.
На фото для статьи, как я понимаю, на компе зеленое стекло для экранов ламп так и не нашлось?)
Да, пока ничего подходящего не попалось - бушные стекла можно натереть до состояния новых, но все найденные - мелкие.
Какоето видео сказало, что не можно говорить о своих намерениях. Значит лампового компьютера не будет
54:26 Зачем дописывать свой, если можно использовать работу подпищика?
Женат и ламповый комп. Хм. Будем посмотреть.
Человек родился позже своего времени лет на сорок))
Зачем? Создатели одного из первых советских компьютеров М-1, наоборот, старались сделать его как можно менее ламповым.
Геннадий Козаренко . альтернатива Релейному компьютеру - Компьютер на "ламповых реле" - декатроны, тиратроны.
Вполне тепло и лампово, но не кушает так много, как "классические" лампы - просто неонки по сути.
@Artem Kashkanov как ни странно, релейный компьютер я считаю меньшим злом (шутка) - он не греется так сильно и, наверное, не жрёт столько электричества и, наверное, меньше места занимает. Ну и что, что электронный на лампах работает быстрее? Сейчас это не имеет значения. Но и релейный считаю не нужным. А вот на логических ИМС малой степени интеграции я считаю полезным (может быть, когда-нибудь, и сам этим займусь) - наглядно видно логику процессора (и всей ЭВМ).
т.е. к моему релейному компьютеру у вас претензий нет? :)
please, subtitles :-P
37:12 так вот почему у него пи=4
Как же печально видеть количество подписчиков этого (и подобных) канала. Особенно в сравнении со всякими там Хованскими
повальное отупление и обыдление.
Ну если бы он бухал и паял свой компьютер онлайн, то возможно подписчиков было бы побольше
У меня проблема ламба или фера
Научи жену плести феритовую память.
Обещала начать как только новую плату памяти для релейного компьютера допаяет. Пол-года уже жду :)
Вот так из России мозги и выкачивают.
Как? Конченьіми євм?
Но чтобьі организировать 1003000 байт пам'яти нужньі сотни миллионов транзисторов
Подивися в журнал ''Massovaya_radiobiblioteka'',v.0797.(1972) або mrb0575 Импульсная техника А.Я.Хесин 1965-600M
Артем, есть куча ламп пиши какие надо отправлю бесплатно.
Есть ещё пару мешков из под картошки,разъемов шр производство СССР.
Видимо в них нет драгов? Если б бьіли, то єтих ламп уже не бьіло бьі
@Artem Kashkanov При вводе адреса почта говорит он не корректный.
Мой телефон к нему привязан Ватцап 89507957103 Андрей.
@Artem Kashkanov Ок напишу.
ask [at] urlnn ru
Нет меня в соц сетях,и не будет.
Есть почта и Ватцап.
Потомучто оно вьіносит мозги, судя по названию
@крщенеНіл Будуказати Уважаемый, пожалуйста не тыкайте. Мы здесь просто выражаем свое личное мнение. Мне уже ВОСЬМОЙ десяток лет и я работал с ламповыми советскими ЭВМ - БЭСМ, Урал-2и4, затем транзисторные МИНСК-23 и 32, МИР-1 и 2, Наири и тд. Программировал на языках Фортран, Алгол, Кобол, Алмир, Аналитик. Участвовал в расчетах космических станций. Так что имею право высказать свою позицию. Бывайте.
В отличие от тебя єтие євм приносят им удовольствие. Они любят чтото старое, что уже давно уничтожено на драги
Читайте также: