Самодельное АЛУ на отечественной логике⁠⁠

Решил "вспомнить молодость", и собрать макет арифметико-логического устройства (сумматора) из подручных материалов. Вот это устройство:

Давайте посмотрим, из чего оно состоит.

Микросхемы для устройства не покупались специально, а были подобраны с учетом различных плат, оставшихся от ремонта телевизоров и т.д.

Для начала, описание составных частей:

Регистры 8 разрядные - ИР6, включены в параллельном режиме. Встроенная троичная логика не задействуется.
Два регистра: А и Б - слагаемые.
Мультиплексоры (шинные формирователи) - КП11. У регистрового блока задействованы оба канала, у сумматора - только один..
Сумматор 4 разрядный - ИМ1, включены последовательно, COUT 1 на CIN2.
Логические гейты XOR (исключающее или) также 4 разрядные - аналог ЛП5.
Вспомогательная логика - ЛИ1.

Попробуем запустить АЛУ, для этого выведено питание +5В от USB кабеля. Включаем:

Так как отсутствует цепь сброса (RESET), то регистры памяти заполняются произвольными данными. Давайте попробуем загрузить в них конкретные значения:

Загрузим 0 в регистр А:

Загрузим 1 в регистр Б:

Для загрузки переключим соответствующие логические уровни на вспомогательной микросхеме LDA и LDB:

Числа успешно загружены. Снимем перемычки и разрешим выход мультиплексора сумматора на общую шину. Пробуем подать тактовый сигнал (тактирование выполнено на КР1006):

Как можно видеть, всё сдвинулось на один разряд - была единица, стала двойка:

Значит, АЛУ успешно работает, и осуществляет сложение с основанием единица (так как именно она была загружена в один из регистров). Давайте подадим автоматическое тактирование в несколько герц, и посмотрим, как осуществляется сложение:

Также можно выполнить и вычитание, для этого используется вспомогательная логика XOR (исключающее ИЛИ). А именно, мы инвертируем второй регистр, после чего производим суммирование содержимого регистра А, инвертированного Б, и единицы (вход переноса). Таким образом, мы получим разность чисел.

Для создания полноценной счетной машины этого мало. Потребуется ещё, как минимум, один регистр или слово ОЗУ для хранения готовой суммы. Впрочем, это уже другая история.

Выход переноса (выведен на зелёный светодиод) является важной частью АЛУ, так как именно с его помощью будут выполняться условия с переходом. Такие инструкции, как BREQ, BRHS и другие. За счет этого достигается в дальнейшем Тьюринговая полнота.

Такие вот чудеса можно сделать своими руками.

А пока всем спасибо, с Вами был Kekovsky, до новых встреч, друзья..