Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Итак, элементу И для срабатывания нужно четыре отпирающих сигнала, и один уже есть. Два из трех оставшихся сигналов идут от триггеров, причем в такой комбинации, что на разные элементы И приходят разные пары отпирающих сигналов, разные комбинации напряжений, получаемых от четырех разных транзисторов. В итоге получается, что к каждому из четырех И такие пары сигналов от триггеров приходят в разное время. А это значит, что наши четыре схемы И поочередно готовы сработать и записать сигнал, каждая в свою ячейку памяти. Но, конечно, для такого срабатывания, для записи сигнала в память, нужен сам этот сигнал — нужен четвертый по счету импульс на входе схемы И; он приходит с контакт-иглы, с устройства ввода, когда происходит считывание «единицы».

Когда этот импульс-единица появится, то тут же произойдет запись «единицы» в элемент памяти. Именно в тот элемент, на входе которого в данный момент действует «великолепная тройка»: тактовый импульс и два импульса с триггеров. Ну, а если в устройстве ввода в данный момент считывается «нуль», то в элемент памяти ничего не попадает, то есть в него и будет записан «нуль». А схема быстро подключит к устройству ввода следующий элемент памяти: ведь это основная ее задача — поочередно подключать к устройству ввода элементы памяти, чтобы на них записывались «единицы» или «нули».

Сумматор, оперативная память, быстродействующие коммутаторы — это, к сожалению, еще не все, что жизненно необходимо для электронной счетной машины. Нужно еще научиться писать и читать адреса, которые исключают путаницу при пересылке чисел. По этим адресам данное число будет записано в строго определенную ячейку памяти, а затем при считывании число будет безошибочно извлекаться только из той ячейки, из которой нужно, а не из какой-либо другой. Для этого в память будет направлен запрос — адрес того числа, которое понадобилось в данный момент для вычислений. Адрес записывают тем же способом, что и сами числа, то есть в виде определенной комбинации импульсов и пауз, а получатели чисел — сумматоры, ячейки памяти и другие — знают, что, скажем, первые четыре знака — это адрес числа, а само оно начинается только после этих четырех знаков (Р-165). Поэтому в арифметических действиях первые четыре знака не учитываются: сделать это нетрудно, например выключив сумматор на первые четыре такта с помощью триггерного счетчика. Запись адреса предназначена только для специальной схемы — дешифратора, задача которого разобраться в этой записи и направить число адресату.

Р-165

В принципе дешифраторы работают просто, лишний раз демонстрируя, как красиво электроника умеет решать очень сложные, казалось бы, задачи. На Р-165 показан дешифратор, который может сортировать шесть разных четырехзначных адресов и рассылать их шести адресатам. Основа дешифратора— хорошо знакомые нам элементы И (Т-267), каждый из них срабатывает только в том случае, если на его входе одновременно действуют два сигнала. А сигналы эти поступают на вход элементов И с трех триггеров, на которые через синхронный коммутатор подаются импульсы адреса. В зависимости от комбинации этих импульсов адрес в разных сочетаниях устанавливает режимы триггеров, и эти сочетания как раз и определяют, какой элемент И сработает и куда пойдет число.

Настал момент подвести некоторые итоги. Пытаясь упростить операцию последовательного сложения в суммирующей машине, мы ввели в нее оперативную память, быстродействующий коммутатор и систему адресов с дешифраторами. И оказывается, что именно эти наши нововведения не только делают более удобной простейшую суммирующую машину, но и позволяют автоматизировать весь процесс вычислений, создать принципиально новый вид автоматов для переработки информации.

А сейчас от нашего «бумажного голубя», от условного компьютера, с элементами которого мы только что познакомились, попробуем перейти к реальной ЭВМ. Но для этого нам предстоит провести еще одну подготовительную операцию.