Computación de relé
Recientemente, [Manuel] hizo un cartel sobre cómo hacer puertas lógicas a partir de cualquier cosa. Mencionó un sitio web sobre lógica de retransmisión. Si bien es cierto que puede construir puertas lógicas usando la lógica del interruptor (es decir, dos interruptores en una serie son una puerta Y y dos en paralelo son una puerta A O), no es la única forma. Si está cableando un circuito grande, hay algunas ventajas en tener módulos regulares. Muchas computadoras basadas en elementos de conmutación discretos funcionaron de esta manera: tenías una PCB que contenía una puerta básica (por ejemplo, una puerta NAND de dos entradas) y luego la lógica consistía en cómo los conectaste. Y en este contexto, el relé SPDT se utilizó como multiplexor (o mux) de dos entradas.
Si crees que es necesario quitarle el relevo a la curiosidad histórica, debes saber que todavía hay aplicaciones donde son la mejor herramienta para el trabajo. Si no le convencen los relés macroscópicos normales, se realiza algún trabajo para hacer relés microscópicos en los circuitos integrados. E incluso si no usan la ejecución de relés para hacerlo, algunos FPGA usan lógica basada en mux internamente. Por lo tanto, vale la pena dedicar tiempo a indagar en el pasado y ver cómo simplemente cambiar entre dos conexiones puede hacer una computadora.
Mux Mania
¿Cómo se pasa de dos entradas mux a una puerta lógica arbitraria? Simple si prestas atención a la imagen estándar. (O pruébelo interactivo). Los símbolos de mux muestran las entradas a la izquierda, la salida a la derecha y la entrada opcional a continuación. Si la selección es nula, la entrada "0" se convierte en la salida. Si la elección es una, las entradas "1" a la salida.
Obviamente, un relé con dos polos puede funcionar como dos puertas (la entrada de abajo debe ser la misma para ambas puertas). También puede trabajar con un búfer (intercambiar las entradas NOT gate), o AA NOT B y A AND NOT B.
También es posible hacer cosas como "cableado A OR" a través de relés. Por ejemplo, suponga que tiene diez puertas AND hechas como la de arriba. Si desea A O las salidas juntas, simplemente conecte los cables de salida. Cualquier (o más) puertas Y que se activen elevarán la salida. O puede dejar que la tierra sea 1 y flote alto. Esto tiene la ventaja de funcionar mejor con circuitos integrados y otros circuitos que pueden consumir más corriente de la que pueden generar. Entonces, las bobinas del relé siempre están conectadas al suministro positivo y necesita la tierra para completar el circuito.
Hay otros trucos que puedes usar. Los diodos pueden manejar algunas funciones lógicas simples, aunque esto puede considerarse engañoso si está tratando de crear una verdadera computadora de relé. Las resistencias pueden transformar relés normales en relés de agarre, así como contactos adicionales. Si hace que ambos niveles lógicos sean voltajes reales, puede hacer trucos alimentando ambos lados de la bobina. Esto lo convierte en un gran circuito XOR, piénselo. Es incluso más sencillo crear un XOR si no le importa usar dos relés. Muchas computadoras de retransmisión de demostración modernas se toman el pelo y utilizan semiconductores para la memoria y los circuitos de control.
Práctica
No se trata solo de teoría. Muchas computadoras de retransmisión se construyeron en el siglo pasado. También hay varios ejemplos modernos, aunque en su mayoría son para espectáculos, no para dispositivos prácticos. Es una computadora de 8 bits atractiva, por ejemplo, que solo usa 83 carreras de relé. Míralo en el video adjunto. Sin embargo, bastante bien utiliza semiconductores para la memoria y el panel frontal. Sin embargo, la edición arquitectónica es bastante esclarecedora, incluso si no desea construir la computadora usted mismo. Puedes ver un video en acción a continuación.
[Paul] tiene un proyecto en La-Tecnologia.io que se niega a usar diodos para lógica y tiene una enorme memoria de 32 bits. Para guardar relés, usa una ALU de 1 bit. Hay muchos otros por ahí incluso [Simon Winder’s] una construcción impresionante para calcular raíces cuadradas usando un dial de teléfono (vea el video a continuación).
Hemos manejado algunas otras compilaciones de relés geniales en el pasado, incluida esta maravilla de 8 bits que usa 152 relés y lee su programación en papel mediante detección óptica. También existe esta computadora mucho más grande que incluso tiene su propio simulador de Internet.
¡Tomar el corazón!
Si alguna vez pensó en construir una computadora con relés, esto debería inspirarlo. Recuerde que los relés son engañosamente simples: no son dispositivos ideales hechos de bobinas y tiras de acero para resortes. Por ejemplo, arquear entre contactos es malo, ¿verdad? Depende. Algunos materiales de contacto se basan en arcade para limpiar la corrosión. Otros simplemente chocan y fracasan. Hay mucha sutileza en la ejecución de retransmisiones y gran parte de su falta de fiabilidad percibida es en realidad solo un abuso. No es que sean tan confiables como los semiconductores modernos, por supuesto, pero los relés bien fabricados con la construcción adecuada para su aplicación prevista pueden ser bastante confiables.
DV82XL dice:
Todavía hay mucha lógica de relés en los ascensores de operación de servicio.
notarealemail dice:
https://la-tecnologia.io/project/11798-relay-based-projects
Y un grito para [Yann Guidon], él tiene muchos carrera de relevos.Yann Guidon / YGDES dice:
¡Gracias!
Realmente tengo que terminar YGREC (computadora eléctrica de relevo de whygee)
https://la-tecnologia.io/project/18757-ygrec16-ygs-16bits-relay-electric-computer
Para este proyecto creé un "nuevo" (?) Tipo de lógica: CC-PBRL
Lógica de relé de pre-polarización conectada capacitadamente (usando histéresis, como las celdas de relé único de memoria)
https://la-tecnologia.io/project/14628-ambap-a-modest-bitslice-architecture-proposal/log/48940-capacitively-coupled-pre-jected-relay-logic
https://cdn.la-tecnologia.io/images/7203251478848620093.pngpero Ted Yapo me atrajo al reino de la novedad transistórica ...
https://la-tecnologia.io/project/19333-cbjt-logic¿Cuántos hackers se necesitan para cambiar una bombilla?
Espera un minuto, reinventemos la bombilla.
Ostraco dice:
Hay muchos PLC, aunque imagino que los relés básicos pueden ser bastante ruidosos. Siga las líneas de retardo de mercurio.
gh0stwriter88 dice:
Los PLC no se han transmitido en eones ... ciertamente, a menudo se programan en "lógica de escalera", pero no hay relés reales en eso.
Jii dice:
Muchas veces se trata de salidas de transistor, pero los relés también se utilizan ampliamente. Hay cosas que necesita para obtener más corriente de la que pueden suministrar las salidas de transistor, o diferentes voltajes, etc.
gh0stwriter88 dice:
Las salidas no son lógicas ... así que no estoy seguro de a qué te refieres. Los PLC se han basado durante mucho tiempo en la lógica de relés, pero como dije, no siempre fue así.
Paul Baker dice:
Parece que una toma más moderna sería usar interruptores SPDT analógicos como SN74LVC1G3157, que es un solo SPDT sólido en el paquete SOT-23-6. Más barato que el relé ($ 0.34 en una sola cantidad), requiere menos energía para operar y es más pequeño que el relé, pero lo suficientemente grande como para ser manejado fácilmente por una persona promedio.
inventor dice:
Como ingeniero eléctrico, me ocupo de la lógica de relés todo el tiempo mientras trabajo. Si bien la mayoría de los relés en mis proyectos se utilizan como interruptores operados eléctricamente, el aislamiento eléctrico y el mal funcionamiento de los relés electromecánicos son componentes necesarios para los sistemas de seguridad. No puedo arriesgarme a que un relé de estado sólido falle de manera conductiva y ponga en marcha un equipo que se supone que debe estar desenergizado.
Volumen dice:
¡Me encanta esto!
Al Williams dice:
No estoy seguro de dónde vino "la mayoría de las fpgas". Eso tenía que ser algo. Lo arreglaré un poco.
Yann Guidon / YGDES dice:
El A1020 de Actel fue mi primera exposición a la lógica basada en FPGA y MUX.
Todavía me sorprende su diseño ...Pero por ahora estoy jugando con un MUX2 más grande, más ineficiente, más lento, de la era comunista, sensible a los clics y a las vibraciones 😀
Gracias a eBay y Alex (ucraniano más vendedor),
http://www.ebay.com/itm/Miniature-relay-2-8-V-control-voltage-Box-of-72-New-/351723476566
Ahora tengo suficientes piezas electromecánicas para construir mi propia computadora de relé de 16 bits usando CC-PBRL (inventado con y para esos relés)
Tyler Bletsch dice:
Encontré este artículo realmente fascinante, así que hice un análisis para descubrir qué tan efectivamente se podía construir cada puerta lógica de 2 entradas posible:
ay b => a? b: a
a NAND b => (a? b: a)? 0: 1
a XOR b => a? (b? 0: a): b
a XNOR b => a? b: (b? a: 1)
a O b => a? a: b
a NOR b => a? 0: (b? A: 1)
un Y! b => b? 0: a
! ay b => a? 0: b
a OR! b => b? a: 1
! a O b => a? b: 1
! a => a? 0: 1Obviamente, hay muchas soluciones para esto, pero lo anterior muestra un ejemplo con la menor cantidad de moscas necesarias para cada una. Entonces puede hacer todo con un solo mux excepto NAND, NOR, XOR y XNOR, que necesitan dos cada uno.
Yann Guidon / YGDES dice:
Puede crear XOR con un solo relé, dependiendo de cómo cablee las dos señales de la bobina, como se muestra en el enlace de falstad 🙂
Sin embargo, con CCPBRL se requieren 2 relés, uno para invertir una señal de entrada, el otro para seleccionar la invertida o la no invertida.
Jonathan Quirk dice:
A mediados de la década de 1980, mi padre era dueño de una tienda general con un problema de hurto. Instaló cámaras de circuito cerrado de televisión, pero pronto tuvo más cámaras que monitores. Él diseñó y construyó un interruptor controlado por teclados telefónicos que operan relés para compartir video. Pudo comprobar cuál de las diez cámaras estaba grabada en una videograbadora. Tenía seis monitores; se mostró el flujo que va a la videograbadora. Los otros cinco mostraban una de un par de fotografías. Si eligiera grabar la cámara 1, la pantalla de las cámaras 1 y 2 rotaría para mostrar la cámara 2 porque la cámara 1 era visible en el monitor de grabación. Cuando un cliente sospechoso se movía por la tienda, pudo seguirlos, manteniéndolos registrados mientras vigilaba el resto de la tienda.
El interruptor usaba un banco de relés telefónicos viejos en una placa, estaba fuertemente cableado y funcionó perfectamente durante muchos años. Supongo que solo usó la tecnología tecnológica a la que estaba acostumbrado, después de haber trabajado en la industria de la telefonía después de dejar la universidad.
DV82XL dice:
Teniendo en cuenta que el relé eléctrico se conocía a mediados del siglo XIX (aparentemente inventado de forma independiente varias personas) y que a Babbage se le ocurrió la idea de una computadora de uso general casi al mismo tiempo, es una lástima que estas ideas no se crucen. . Si Babbage hubiera considerado la retransmisión, podría haber ido más lejos si no fuera por otra razón que las tolerancias mecánicas son mucho más bajas con estos elementos y, por lo tanto, los costos serían mucho más bajos.
Al Williams dice:
A menudo he pensado que la lógica fluida está en las capacidades de muchas civilizaciones antiguas. Los egipcios, por ejemplo, podrían construirlo usando el flujo del Nilo como potencia. Imagina a Pharoh con una computadora de piedra gigante para procesar datos. Tienes que preguntarte dónde estaría la informática hoy.
DV82XL dice:
La diferencia aquí es que para la computación por relevos, tanto el concepto como el hardware coexistieron simultáneamente y en el mismo lugar. También debería haber agregado que George Boole escribió "Las leyes del pensamiento" en el mismo período, por lo que todos los elementos necesarios estaban a mano. Los egipcios, aunque matemáticos decentes, no desarrollaron una comprensión comparable de la lógica.
John Phillips John Phillips dice:
¿Tan lento como Internet?
Sam Bickford dice:
Trabajé en algunos controles de ascensor que eran completamente lógicos de relés con unos 200 relés.
También hay empresas que venden ascensores con la opción de lógica de relé o plc, el punto de venta de la lógica de relé es que es más económico de reparar y mantener.reggy dice:
Cuando era niño, uno de los museos de ciencia no tenía una exhibición que te permitiera jugar a hacer tictac contra una computadora hecha con relés. Era muy intersante. Creo que una de las compañías telefónicas (AT&T o Bell Labs) estaba detrás de esto.
Stefano dice:
Una de las máquinas de códigos utilizadas por la famosa Escuela de Cifrado y Código del Gobierno, aunque importada de Estados Unidos, fue construida con relés:
https://books.google.co.uk/books?id=M2sVDAAAQBAJ&pg=PA294&lpg=PA294#v=onepage&q&f=false
El informe de primera mano informó que se trataba de relés telefónicos, que al cabo de unas semanas se abrían y cerraban una vez por segundo, vaciados.esotérico dice:
feliz de haber dejado esta pestaña abierta accidentalmente, hay algunos comentarios interesantes aquí. Pharoh con supercomputadoras, tic-tac-toe, relés frontales, conmutador de vídeo, el hecho de que los relés y la idea de la informática estaban cerca pero no combinados ...
JohnScnow dice:
Sentado en 28 SpartanLX150. Y chipsets ARM de 64 bits de la serie R ... Cero. * suspiro *
Es Stevens dice:
Observo que este artículo tiene algunos meses, pero quiero mencionar algunos éxitos. Hice mis propios relés (para usar en circuitos de computadora) con la ayuda de una impresora 3D. Creo que una de las cosas atractivas de los relés es que los procesos involucrados en su fabricación no necesitan ser complejos.
https://la-tecnologia.io/project/11914-relayreprap/log/56285-toggle-flip-flop-using-new-relay
