El reloj mecánico de CPU muestra los bloques básicos de una CPU (ALU, autobuses, RAM, registros y una unidad de Control). Ejecuta un conjunto de instrucciones que emulará un reloj de pared simple.
La inspiración para este proyecto vino de intentar enseñar a mi hijo y una hija sobre el funcionamiento de una computadora (en realidad, siempre estuve fascinado con equipos mecánicos y los relojes, pero tuve que dar una excusa mejor a mi esposa para comprar un cortador láser específicamente para este proyecto). Después de buscar en la web en varios equipos mecánicas, no he podido encontrar algo que representa todos los componentes de la CPU. Sin embargo, extraje mi fuente de inspiración de los siguientes proyectos (y sus derivados):
Máquina sumadora de mármol: www.youtube.com/watch?v=GcDshWmhF4A
DigicompII: http://digi-compii.com/
Lógica de la bola: http://brain.wireos.com/?p=2207
En las secciones siguientes que voy a intentar explicar cómo funciona ya que se está construyendo. Yo no voy a profundizar en el tema de la informática y deliberadamente intentar evitar algunos términos, para no confundir al lector principiante. Si uso alguna de las condiciones, voy a intentar explicarlos simplemente. Sin embargo, pueden haber algunos necesitan antecedentes que le echo de menos, así que no dude en ponerse en contacto conmigo acerca de tratar de explicar los conceptos más en detalle (no prometo nada, pero haré mi mejor esfuerzo). Incluso si no se va a construir el reloj, pasando por las secciones ayudarán en la comprensión de cómo funciona el reloj/CPU (las secciones estructura irá sobre los conceptos de ALU, memoria RAM, registro, unidad de mando y autobuses). Una vez más, una de las motivaciones para este proyecto fue que la gente a comprender el funcionamiento de una CPU (el corazón de un ordenador).
Más detalles sobre el reloj se pueden encontrar aquí: reloj de la cpu de http://www.liorelazary.com/index.php?option=com_content&view=article&id=46:mechanical & catid = 10:clocks & Itemid = 15
123D: http://www.123dapp.com/idw-3D-Model/Mechanical-CPU-Clock/604647
El tiempo de lectura (http://www.youtube.com/watch?v=iFKargQxN8k) :
El tiempo (hora) se lee en binario (http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_numeral_system) del registro medio (registro A, busque el punto culminante en el video donde el registro A es). Observe la posición de los 4 Flip-flop (las 4 revés rojo T palancas). Si una palanca está apuntando a la derecha, entonces el dígito es 0, si la de la izquierda es un 1. Escriba los dígitos de cada uno de los 4 flip-flops, de arriba a abajo. Luego escribir el número de izquierda a derecha rota 90 grados a la derecha, para que la izquierda es dígito de la parte inferior y la cifra correcta es de la parte superior. Por ejemplo. Si el reloj tiene los flips-flops en esta posición:
flip-flop 1 hacia izquierda == 1
flip-flop 2 señalando izquierda == 1
flip-flop 3 señalando izquierda == 1
flip-flop 4 apuntando derecho == 0
que se reescribe a: 0111, que es una representación binaria de 7 decimales. Por lo que el tiempo es de 7:00.
Para transformar de binario a decimal (el sistema de numeración que los seres humanos):
Añadir 1 si el dial superior apunta hacia la izquierda o nada si sus apuntando a la derecha
Añadir 2 Si la segunda esfera está apuntando a la izquierda o nada si sus apuntando a la derecha
Añadir 4 Si la tercera esfera está apuntando a la izquierda o nada si sus apuntando a la derecha
Añadir 8 Si el adelante dial está apuntando hacia la izquierda o nada si sus apuntando a la derecha
Para el ejemplo anterior se traduce en: 1 + 2 + 4 + nada = 7 decimales
Aquí es una simple conversión de binario a decimal. Así que si tiene registro A
0000 es 0, pero sus 12 en la caja del reloj
0001 es 1
0010 es 2
0011 es 3
0100 es 4
0101 es 5
0110 es 6
0111 es 7
1000 es 8
1001 es 9
1010 es 10
1011 es 11
En el video el reloj va a través de un ciclo completo, 0,1, 2... 11 y vuelta a 0, así que vea si usted puede seguir.
El Acta puede leerse también desde la posición de la bola y la palanca (un poco difícil de ver en el video). Los números en el exterior representan los minutos en formato HEX. Convertir el número a decimal (el sistema de numeración que estamos acostumbrados) que tomar el primer dígito a la izquierda multiplica eso por 16 y agregue el dígito derecho.
Ejemplo: 32 en hexadecimal = 3 * 16 + 2 = 50 en decimal
00 es 12, 05 es 5, 0A es 10 0F es 15, 14 es 20, etc..
