4bit計算機に触発され、2bit計算機を設計しようと思った。
いや、それなら1bit計算機の方が先だと思い、
じゃ、同時に２つの設計をして競うのはどうだろうというのが今。
登録器(register)
命令が2ビットだと、入力と出力の指定をするbitは作れそるかもしれないし、作れないかもしれない。
data flow machineの設計は簡単にできそう。
入力bitと状態bitから、出力bitを決めるような感じ。
もう一つは、1bitは制御命令またはアドレス命令とするかどうか。
data flow machineの種類としては、全部出力が0になるものと、全部出力が1になるものがそれぞれ１種類。
一つだけが1になるのが16種類、
一つだけが0になるのが16種類。
そうやってかんがえていって、
合計何種類の計算結果が想定できるかが最初の課題。
例えば、左が入力、上が状態で、中の４つの項目が出力だとする。
| 入力, 状態 | 00 | 01 | 10 | 11 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 00 | 00 | 00 | 00 |
| 01 | 00 | 00 | 00 | 00 |
| 10 | 00 | 00 | 00 | 00 |
| 11 | 00 | 00 | 00 | 00 |
| 入力, 状態 | 00 | 01 | 10 | 11 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| 01 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| 10 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
１６の出力累計を、切り替える機能を考える。
演算切り替え
ある時刻で、出力を切り替える機能を設計してみる。
たぶん64種類の出力があるのだから、6bit必要になるような気がする。
逆に6bitあれば、一瞬の信号で任意の演算結果から、任意の演算結果へ移行できる。
逆に、時間をかけて、２回の信号で任意の任意の演算結果から、任意の演算結果へ移行できるようにするには3bitでよい。
さらに時間をかけて、4回の信号で任意の任意の演算結果から、任意の演算結果へ移行できるようにするには2bitでよい。
さらに時間をかけて、6回の信号で任意の任意の演算結果から、任意の演算結果へ移行できるようにするには1bitでよい。
つまり、1bit serial input を6bit送れば、切り替えが可能である。
参考資料
1bit 計算機を設計する
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