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。

<この項は書きかけです。順次追記します。>
This article is not completed. I will add some words in order.

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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＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞
This article is an individual impression based on my individual experience. It has nothing to do with the organization or business to which I currently belong.

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ver. 0.01 初稿　20240714

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