Biocomputer
Și recent am dat peste o descriere a unui model de computer din hârtie, dezvoltat în 1968 la Bell Labs. Computerul se numește CARDIAC (CARDboard Illustrative Aid to Computation), care se traduce aproximativ în Cardboard Material vizualîn Informatică. Adică, de fapt, nu este cu adevărat un computer, deoarece o persoană acționează ca un conductor de semnale, precum și ca un dispozitiv aritmetic-logic în el. Cu toate acestea, oferă o perspectivă asupra unora dintre principiile care stau la baza calculului modern. In plus, dupa o scurta cautare, am gasit o descriere si materiale pentru realizarea CARDIAC.
Cum funcționează un computer?
CARDIAC este format din două blocuri - memorie și procesor. Mai multe benzi de hârtie cu care trebuie să selectați instrucțiunea de executat. În plus, o bandă este inserată în blocul de memorie, unde are loc ieșirea, și o bandă cu date de intrare este inserată în procesor.
Memorie
Calculatorul are 100 de locații de memorie cu adrese de la 00 la 99. Fiecare dintre ele poate fi folosită pentru a stoca o instrucțiune sau un număr din trei cifre. Oricare dintre celule poate fi suprascrisă, așa că puteți chiar să scrieți un program cu auto-modificare dacă doriți. Valorile din celule sunt introduse cu un creion și modificate cu un creion și o radieră. În același timp, valoarea 001 este întotdeauna „cusută” în celula 0. Este foarte convenabil de utilizat pentru incremente, deoarece computerul nu are comenzi cu valori directe ale argumentelor.Iată cum arată blocul de memorie original: 
Contor de instrucțiuni
În original, contorul de instrucțiuni este buburuză, ca in poza de mai sus. Este introdus în găuri speciale perforate în fiecare celulă de memorie. Deoarece nu am vrut să fac 100 de găuri, am folosit o altă gărgăriță pentru a indica contorul de comandă - pur și simplu l-am plasat pe celula dorită.
Baterie
Singurul registru dintr-un computer este bateria. Este folosit pentru a efectua operații aritmetice (adunare, scădere, deplasare), precum și pentru sărituri condiționate. Spre deosebire de celulele de memorie, un acumulator poate stoca 4 zecimale.Sistem de comandă
Fiecare instrucțiune este codificată folosind un număr zecimal din trei cifre. Prima cifră este întotdeauna codul de operare. Cele două cifre rămase reprezintă de obicei adresa celulei pe care operează instrucțiunea.CARDIAC poate „executa” 10 instrucțiuni diferite (coduri de la 0 la 9):
- 0 - INP - introduceți o valoare din banda de intrare
- 1 - CLA - încărcarea conținutului unei celule de memorie în baterie
- 2 - ADD - adăugarea unei celule de memorie la baterie
- 3 - TAC - săriți la o anumită adresă dacă valoarea acumulatorului este negativă
- 4 - SFT - operațiune de schimbare la stânga și la dreapta cu un număr specificat de zecimale
- 5 - OUT - ieșirea celulei de memorie pe banda de ieșire
- 6 - STO - scrierea bateriei într-o celulă de memorie
- 7 - SUB - scăderea unei celule de memorie din baterie
- 8 - JMP - salt necondiționat la o anumită adresă
- 9 - HRS - oprire și resetare
Realizarea unui calculator
Am imprimat materialele incluse pe hârtie groasă, am tăiat toate găurile necesare, am introdus benzile mobile în interior și am lipit ambele blocuri.
Cum funcționează totul?
Funcționarea unui computer constă în executarea secvențială a instrucțiunilor. Înainte de a începe execuția, trebuie să priviți unde se află gărgărița (adică contorul de instrucțiuni) și, prin mutarea benzilor, introduceți valoarea din această celulă de memorie în fereastra „Registrul de instrucțiuni”.
Apoi, trebuie să urmați săgețile, începând cu inscripția „Start” și să urmați toate instrucțiunile. De exemplu, în imaginea de mai jos, trebuie mai întâi să avansați contorul de instrucțiuni, apoi să adăugați conținutul celulei 41 la acumulator.
Desigur, calculele (adunare, scădere și deplasare) vor trebui făcute manual. Pentru a face acest lucru, lângă inscripția „Acumulator” există mai multe ferestre care vă permit să efectuați adunarea/scăderea într-o coloană.
Exemplu de funcționare a calculatorului
Pentru început, am „introdus” (adică am scris cu un creion în celulele de memorie de la 17 la 23) primul dintre programele prezentate în manual:Acest program adaugă două numere citite de pe banda de intrare și scrie rezultatul pe banda de ieșire.
Instrucțiunea de intrare citește o valoare de pe banda de intrare, o scrie în locația specificată și apoi mută banda de intrare înainte cu un pas, astfel încât următoarea valoare să apară în caseta Intrare. În acest caz, va trebui să folosiți un creion (și eventual o radieră) pentru a scrie valoarea în celula de memorie.
După executarea acestui program cu valorile de intrare 42 și 128, starea memoriei a devenit după cum urmează:
„Performanța” computerului
Ce este o analiză de computer fără benchmark-uri? Am luat următorul program din manual pentru a înmulți două numere.| Abordare | Sens | Decodare |
|---|---|---|
| 07 | 068 | Introduceți valori în celula 68 |
| 08 | 404 | Puneți la zero bateria schimbând 4 la dreapta |
| 09 | 669 | |
| 10 | 070 | Introduceți valori în celula 70 |
| 11 | 170 | Încărcați celula 70 în baterie |
| 12 | 700 | Scădeți celula 0 (adică valoarea 1) din acumulator |
| 13 | 670 | Scrieți acumulatorul în celula 70 |
| 14 | 319 | Dacă în baterie sens negativ, apoi mergeți la adresa 19 |
| 15 | 169 | Încărcați celula 69 în baterie |
| 16 | 268 | Adăugați celula 68 la acumulator |
| 17 | 669 | Scrieți acumulatorul în locația 69 |
| 18 | 811 | Du-te la adresa 11 |
| 19 | 569 | Celula de ieșire 69 |
| 20 | 900 | Stau |
Am rulat acest program pentru intrările 5 și 3. Au fost 34 de instrucțiuni de executat, ceea ce mi-a luat puțin mai puțin de 15 minute. Prin urmare, frecvența de instrucțiuni pentru acest computer (inclusă cu mine) a fost de aproximativ 38 MHz (a nu se confunda cu MHz).
Conținutul memoriei și al benzii de ieșire
Alte programe
Creatorii CARDIAC au luat problema în serios și au dezvoltat (fără a lua în considerare cele enumerate mai sus) următoarele programe:- Un program pentru „inversarea” cifrelor unui număr
- Bootstrap pentru încărcarea programelor din fluxul de intrare
- Mecanism de apelare a subrutinelor
- Un program pentru a juca Nim cu o singură grămadă (adică jocul Bache)
Legături
Videoclip care demonstrează originalul:Salutare tuturor! La vârsta de 15 ani, am devenit obsedat de ideea de a crea un computer de hârtie - un computer mecanic cu drepturi depline, creat din hârtie, carton și scobitori. Ceea ce m-a frapat a fost că hârtia există de peste 2.000 de ani, dar până acum nimeni nu s-a obosit să creeze un computer de hârtie.
Toate mecanismele au fost dezvoltate de mine, cu excepția supapei „ȘI”, ideea căreia am împrumutat-o de la unul dintre calculatoarele mecanice Lego.
Transmisia semnalului
Semnalele în mașină sunt transmise folosind principiul pistonului. Când blocul este compensat cu o unitate de lungime, se transmite o valoare pozitivă, în caz contrar zero.
NU
ȘI
SAU
XOR
Declanșatorul RS
Decodor
Linie de întârziere
Linia de întârziere este controlată de către operatorul mașinii folosind pârghia corespunzătoare. Când trebuie să continuați semnalul, se aprinde lumina roșie, în caz contrar se aprinde lumina verde. Linia de întârziere poate fi utilizată pentru a continua semnalul pe distanțe lungi dacă puterea hârtiei nu este suficientă.
Salutare tuturor! La vârsta de 15 ani, am devenit obsedat de ideea de a crea un computer de hârtie - un computer mecanic cu drepturi depline, creat din hârtie, carton și scobitori. Ceea ce m-a frapat a fost că hârtia există de peste 2.000 de ani, dar până acum nimeni nu s-a obosit să creeze un computer de hârtie.
Toate mecanismele au fost dezvoltate de mine, cu excepția supapei „ȘI”, ideea căreia am împrumutat-o de la unul dintre calculatoarele mecanice Lego.
Transmisia semnalului
Semnalele în mașină sunt transmise folosind principiul pistonului. Când blocul este compensat cu o unitate de lungime, se transmite o valoare pozitivă, în caz contrar zero.
NU
ȘI
SAU
XOR
Declanșatorul RS
Decodor
Linie de întârziere
Linia de întârziere este controlată de către operatorul mașinii folosind pârghia corespunzătoare. Când trebuie să continuați semnalul, se aprinde lumina roșie, în caz contrar se aprinde lumina verde. Linia de întârziere poate fi utilizată pentru a continua semnalul pe distanțe lungi dacă puterea hârtiei nu este suficientă.
Dacă iei o bucată de hârtie, un pix, o imprimantă, foarfece și lipici... La școala de vară de informatică, invităm uneori copiii să asambleze un „biocomputer”, adică un dispozitiv de calcul din ceea ce stă literalmente sub picioarele lor. . Deoarece copiii nu știu foarte bine cum funcționează dispozitivele de calcul, de obicei ajung să aibă ceva de genul unei imagini spoiler. Dar unii mai fac abacus sau abacus 
Și recent am dat peste o descriere a unui model de computer din hârtie, dezvoltat în 1968 la Bell Labs. Calculatorul se numește CARDIAC (CARDboard Illustrative Aid to Computation), care se traduce aproximativ prin Cardboard Visual Aid to Computation. Adică, de fapt, nu este cu adevărat un computer, deoarece o persoană acționează ca un conductor de semnale, precum și ca un dispozitiv aritmetic-logic în el. Cu toate acestea, oferă o perspectivă asupra unora dintre principiile care stau la baza calculului modern. In plus, dupa o scurta cautare, am gasit o descriere si materiale pentru realizarea CARDIAC.
Cum funcționează un computer?
CARDIAC este format din două blocuri - memorie și procesor. În unitatea procesorului sunt introduse mai multe benzi de hârtie cu ajutorul cărora trebuie să selectați instrucțiunea care urmează să fie executată. În plus, o bandă este inserată în blocul de memorie, unde are loc ieșirea, și o bandă cu date de intrare este inserată în procesor.
Memorie
Calculatorul are 100 de locații de memorie cu adrese de la 00 la 99. Fiecare dintre ele poate fi folosită pentru a stoca o instrucțiune sau un număr din trei cifre. Oricare dintre celule poate fi suprascrisă, așa că puteți chiar să scrieți un program cu auto-modificare dacă doriți. Valorile în celule sunt introduse cu un creion și modificate cu un creion și o radieră. În același timp, valoarea 001 este întotdeauna „cusută” în celula 0. Este foarte convenabil de utilizat pentru incremente, deoarece computerul nu are comenzi cu valori directe ale argumentelor. Iată cum arată blocul de memorie original:
Contor de instrucțiuni
Originalul folosește o gărgăriță ca contor de instrucțiuni, ca în imaginea de mai sus. Este introdus în găuri speciale perforate în fiecare celulă de memorie. Deoarece nu am vrut să fac 100 de găuri, am folosit o altă gărgăriță pentru a indica contorul de comandă - pur și simplu l-am plasat pe celula dorită.
Baterie
Singurul registru dintr-un computer este bateria. Este folosit pentru a efectua operații aritmetice (adunare, scădere, deplasare), precum și pentru sărituri condiționate. Spre deosebire de celulele de memorie, un acumulator poate stoca 4 zecimale.Sistem de comandă
Fiecare instrucțiune este codificată folosind un număr zecimal din trei cifre. Prima cifră este întotdeauna codul de operare. Cele două cifre rămase reprezintă de obicei adresa celulei pe care operează instrucțiunea. CARDIAC poate „executa” 10 instrucțiuni diferite (coduri de la 0 la 9):- 0 - INP - introduceți o valoare din banda de intrare
- 1 - CLA - încărcarea conținutului unei celule de memorie în baterie
- 2 - ADD - adăugarea unei celule de memorie la baterie
- 3 - TAC - săriți la o anumită adresă dacă valoarea acumulatorului este negativă
- 4 - SFT - operațiune de schimbare la stânga și la dreapta cu un număr specificat de zecimale
- 5 - OUT - ieșirea celulei de memorie pe banda de ieșire
- 6 - STO - scrierea bateriei într-o celulă de memorie
- 7 - SUB - scăderea unei celule de memorie din baterie
- 8 - JMP - salt necondiționat la o anumită adresă
- 9 - HRS - oprire și resetare
Realizarea unui calculator
Am imprimat materialele incluse pe hârtie groasă, am tăiat toate găurile necesare, am introdus benzile mobile în interior și am lipit ambele blocuri.
Cum funcționează totul?
Funcționarea unui computer constă în executarea secvențială a instrucțiunilor. Înainte de a începe execuția, trebuie să priviți unde se află gărgărița (adică contorul de instrucțiuni) și, prin mutarea benzilor, introduceți valoarea din această celulă de memorie în fereastra „Registrul de instrucțiuni”.
Apoi, trebuie să urmați săgețile, începând cu inscripția „Start” și să urmați toate instrucțiunile. De exemplu, în imaginea de mai jos, trebuie mai întâi să avansați contorul de instrucțiuni, apoi să adăugați conținutul celulei 41 la acumulator. Desigur, calculele (adunare, scădere și deplasare) vor trebui făcute manual. Pentru a face acest lucru, lângă inscripția „Acumulator” există mai multe ferestre care vă permit să efectuați adunarea/scăderea într-o coloană.
Exemplu de funcționare a calculatorului
Pentru început, am „tastat” (adică am scris cu un creion în celulele de memorie de la 17 la 23) primul dintre programele prezentate în manual: Acest program adaugă două numere citite de pe banda de intrare și scrie rezultatul pe banda de ieșire. . Instrucțiunea de intrare citește o valoare de pe banda de intrare, o scrie în locația specificată și apoi mută banda de intrare înainte cu un pas, astfel încât următoarea valoare să apară în caseta Intrare. În acest caz, va trebui să folosiți un creion (și eventual o radieră) pentru a scrie valoarea în celula de memorie. După executarea acestui program cu valorile de intrare 42 și 128, starea memoriei a devenit după cum urmează:
„Performanța” computerului
Ce este o analiză de computer fără benchmark-uri? Am luat următorul program din manual pentru a înmulți două numere.| 07 | 068 | Introduceți valori în celula 68 |
| 08 | 404 | Puneți la zero bateria schimbând 4 la dreapta |
| 09 | 669 | |
| 10 | 070 | Introduceți valori în celula 70 |
| 11 | 170 | Încărcați celula 70 în baterie |
| 12 | 700 | Scădeți celula 0 (adică valoarea 1) din acumulator |
| 13 | 670 | Scrieți acumulatorul în celula 70 |
| 14 | 319 | Dacă acumulatorul are o valoare negativă, atunci mergeți la adresa 19 |
| 15 | 169 | Încărcați celula 69 în baterie |
| 16 | 268 | Adăugați celula 68 la acumulator |
| 17 | 669 | Scrieți acumulatorul în locația 69 |
| 18 | 811 | Du-te la adresa 11 |
| 19 | 569 | Celula de ieșire 69 |
| 20 | 900 | Stau |
Alte programe
Creatorii CARDIAC au luat problema în serios și au dezvoltat (fără a lua în considerare cele enumerate mai sus) următoarele programe:- Un program pentru „inversarea” cifrelor unui număr
- Bootstrap pentru încărcarea programelor din fluxul de intrare
- Mecanism de apelare a subrutinelor
- Un program pentru a juca Nim cu o singură grămadă (adică jocul Bache)
Legături
Video care demonstrează originalul:Etichete:
habrahabr.ru
Calculator de hârtie
Transmiterea semnalului
Semnalele în mașină sunt transmise folosind principiul pistonului. Când blocul este compensat cu o unitate de lungime, se transmite o valoare pozitivă, în caz contrar zero. 
NU 
ȘI 
SAU 
XOR 
Declanșatorul RS 
Decodor 
Linia de întârziere Linia de întârziere este controlată de către operatorul mașinii folosind pârghia corespunzătoare. Când trebuie să continuați semnalul, se aprinde lumina roșie, în caz contrar se aprinde lumina verde. Linia de întârziere poate fi utilizată pentru a continua semnalul pe distanțe lungi dacă puterea hârtiei nu este suficientă. 
Generator de puls 
Mașină demonstrativă cu porți logice de bază 
Mi-ar plăcea foarte mult să aud părerile și sfaturile experților cu privire la acest proiect și șansele de a crea un computer de hârtie cu drepturi depline. Voi fi bucuros să răspund la oricare dintre întrebările dvs.
Vă mulțumim pentru atenție!
Etichete:
- hârtie
- carton
- model de hârtie
- porți logice
- calculator
geektimes.ru
Realizarea unui computer personal pentru un copil cu propriile mâini
Ei bine, ce copil nu visează la propriul laptop, precum mama și tatăl lui? Toți copiii doresc să aibă acces la un computer personal, dar nouă, părinților, nu ne place să-i lăsăm să se apropie de el pentru că nu este foarte util. Copiii nu au nici un folos de computere reale, doar le dăunează vederii. Dar de ce să nu le faceți copiilor propriile lor laptopuri mici? Faceți-le împreună și copiii vor fi fericiți! Acest meșteșug va fi foarte interesant pentru ei.
Pentru a face un laptop care se va plia și se va desfășura, la fel ca unul real, veți avea nevoie de:
- bucată mare de carton gros
- foarfece
- vopsea neagră cu efect de tablă (puteți folosi această vopsea cu creioane, dar dacă nu ați găsit o astfel de vopsea, puteți folosi și guașă)
- ciucure
- creioane
- rigla
- creion
În primul rând, măsurați o bucată de carton din care va fi făcută baza laptopului. Decupați această parte. Apoi marcați centrul astfel încât să puteți îndoi laptopul. Tăiați puțin cu un cuțit de papetărie pentru a fi mai ușor de pliat. O poți face altfel: tăiați complet această bucată de carton în două părți, apoi uniți-o cu bandă adezivă, astfel încât aceste părți să se îndoaie și ele liber.
Acum decupați încă trei părți mici din carton: pentru tastatură, ecran și mouse. Chiar și piese mai mici vor fi necesare pentru cheile individuale. Acoperiți aceste părți cu roșu negru și lăsați să se usuce. Mai târziu lipim toate acestea pe partea principală a laptopului.
Acum începem să decoram laptopul. De exemplu, puteți face o plăcuță cu numele copilului.
Computerul este gata. Acum copilul tău va putea să-l poarte cu el peste tot și, de asemenea, să scrie ceva nou cu creioane în fiecare zi (cu condiția să folosești vopsea cu efect de tablă).
Pe baza materialelor de pe site: http://www.handmadecharlotte.com/
ihappymama.ru
Cum să faci un computer din hârtie
AsistențăTV 136.698 vizualizări.Cum să faci un tăietor de șurub cu propriile mâini din hârtie. Cum se face un pistol revolver folosind hârtie | 6 gloanțe de hârtie - Durata: 15:16. Imprimări: Computer (iMac) din hârtie - YouLoveIt.ru Cum se face un laptop de jucărie din video pe hârtie - All Murom.
Hârtia și cartonul sunt cele mai multe materiale universale diverse meșteșuguri. Nu este deloc necesar să stăpânești perfect tehnica origami. Chiar și un copil poate face niște lucruri originale și amuzante. Nu știi încă să faci un caiet din hârtie?
Decizând dimensiunea și scopul ambarcațiunii
De ce să faci un model model de hârtie calculator? Pot exista multe opțiuni - aceasta jucărie simplă pentru un copil, un accesoriu pentru păpușa lui, o carte poștală pentru un adult iubitor de înaltă tehnologie sau cadou amuzant. Se schimbă doar dimensiunea, dar principalul instrucțiuni pas cu pas Cum să faci un caiet din hârtie este același pentru toate meșteșugurile.
Nu este greu de ghicit că păpușa și copilul însuși au nevoie de computere de diferite dimensiuni. Dacă faceți un card cadou, alegeți un perimetru arbitrar al golului. O idee interesanta este sa faci un model de laptop si sa il faci cadou intr-o cutie de pe un PC adevarat. Rețineți că un astfel de cadou ar trebui oferit doar unei persoane cu un bun simț al umorului. Dacă aveți îndoieli cu privire la reacția destinatarului, abandonați ideea.
Cum să faci un laptop din hârtie cu propriile mâini?
Veți avea nevoie de două coli de hârtie sau carton de dimensiuni egale. Conectăm baza și capacul folosind bandă sau fir. Avem pregătirea. Acum este momentul să începeți să o decorați. Tastatura poate fi desenată sau lipită din „butoane” individuale de hârtie. Facem afișajul în același mod. Îl desenăm pe interiorul capacului sau îl lipim. Un laptop de hârtie poate afișa o pagină a motorului de căutare, un desktop sau site-ul web preferat al destinatarului cadoului. Puteți face ecranul înlocuibil. Pentru a face acest lucru, lipiți benzi înguste pentru a-l încadra. Bucata superioară de hârtie sau carton trebuie să fie asigurată numai la margini, lăsând un orificiu prin care pot fi introduse imagini noi.
Idei pentru decorarea unui caiet de hârtie
Puteți folosi o cutie de bomboane goală cu un capac de ridicare ca bază pentru această ambarcațiune. Încă unul idee interesanta- faceți un caiet voluminos din hârtie cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, pentru marginile laterale veți avea nevoie de dreptunghiuri din același material ca și baza. Îndoiți fiecare dreptunghi de două ori și lipiți-l de bază. De asemenea, ar trebui să lăsați o fâșie de hârtie liberă unde capacul se îndoaie pentru a asigura o închidere uniformă a produsului. Acest design vă permite să creați butoane tridimensionale. Utilizare cuburi de hârtie, care sunt ușor de pliat singur. De asemenea, puteți lua piese de schimb de la o tastatură veche reală. Nu uitați să decorați exteriorul capacului cu „eticheta” producătorului.
