Ютубер створив механічний 8-бітний комп’ютер з конструктора K’NEX

Ютубер під ніком Shadowman39 використав дитячий пластиковий конструктор K’NEX у якості основи для повноцінного 8-бітного комп’ютера.

Створена ютубером механічна модель здатна проводити обчислювальні операції. В основу покладено арифметично-логічний пристрій (АЛП). В обчислювальній техніці АЛП складає частину процесора, виконуючи базові операції, такі як додавання.

Комп’ютер Shadowman39 повністю зібраний зі стрижнів, з’єднувачів та шестерень K’NEX. Він здатен проводити обчислювальні операції з числами від 0 до 255 (або від –128 до 127 у двійковому коді). Він зберігає значення у механічних регістрах, кожен з яких складається з низки важелів. Положення важеля відповідає двійкові одиниці або нулю. 

Для використання комп’ютера необхідно вручну встановити важелі у відповідності до двох вхідних чисел. Після цього рейковий привід запускає обчислення. Повільно, крок за кроком, комп’ютер виконує математичні обчислення і видає кінцевий результат. Кожне клацання та стукіт деталей відображає етап операції.

Створити комп’ютер з деталей конструктора K’NEX — непроста задача, оскільки вони для цього не призначені. Деталі гнуться та деформуються, а з’єднання з часом слабшають. Механічний арифметично-логічний пристрій імітує роботу логічних вентилів у ранніх комп’ютерах. Кожен біт обчислень обробляється низкою важелів та шестерней, ретельно спроєктованих для відтворення двійкового додавання. 

Та ж система рейок і шестерень, яка зазвичай надає руху іграшковим машинкам, тут використовується для управління послідовністю операцій. Цифри обробляються та підсумовуються правильно, одна за одною.

Конструкція багато в чому нагадує механічні калькулятори XIX століття, в яких також використовувалися шестерні та рухливі частини для вирішення математичних завдань. Але замість латуні і стали цей калькулятор зроблений із пластику.

Одним з перших проєктів Shadowman39 був працюючий автомат для гри в скібол реальних розмірів. Апарат складався з монетоприймача і табло для підрахунку очків. Робота над проектом зайняла понад рік, у ньому було задіяно понад 10 тис. деталей. 

Джерело: Interesting Engineering