Если взять листок бумаги, ручку принтер, ножницы и клей…
В летней компьютерной школе мы иногда предлагаем детям собрать «биокомьютер», то есть вычислительное устройство из того, что валяется в прямом смысле под ногами. Так как дети не очень хорошо знают, как устроены вычислительные устройства, то обычно получается что-то вроде картинки под спойлером. Но некоторые всё же делают счёты или абак. Биокомпьютер
А недавно я натолкнулся на описание модели компьютера, сделанной из бумаги, разработанную в 1968 в лабораториях Белла. Компьютер называется CARDIAC (CARDboard Illustrative Aid to Computation), что приблизительно переводится как Картонное Наглядное Пособие по Вычислениям. То есть на самом деле это не совсем компьютер, так как проводником сигналов, а также арифметико-логическим устройством в нем выступает человек. Тем не менее, он позволяет понять некоторые принципы, лежащие в основе современной вычислительной техники. К тому же, после недолгих поисков, я нашёл описание и материалы для изготовления CARDIAC.
CARDIAC состоит из двух блоков — памяти и процессора. В процессорный блок вставлены несколько бумажных полосок с помощью которых нужно выбирать выполняющуюся инструкцию. Кроме этого, в блок памяти вставляется лента, куда происходит вывод, а в процессор — лента со входными данными.
Настольная кабельная розетка 60 мм, USB-концентратор, кардридер и аудио разъем
Действительно полезное устройство. С настольной кабельной розеткой вы сможете навести порядок на своем письменном столе, кроме того вам не придется постоянно искать USB-разъемы у вашего компьютера. К тому же это устройство можно использовать как кардридер. Но всё-таки этот гаджет, наверное, больше подходит для рабочего места дома.
Цена: около1200 рублей.
Память
Компьютер имеет 100 ячеек памяти с адресами от 00 до 99. Каждая из них может быть использована для хранения одной инструкции или одного трехзначного числа. Любая из ячеек может быть перезаписана, так что при желании можно даже написать самомодифицирующуюся программу. Значения в ячейках заносятся с помощью карандаша, а модифицируются с помощью карандаша и ластика. При этом в ячейке 0 всегда «прошито» значение 001. Его очень удобно использовать для инкремента, так как команд с непосредственными значениями аргументов у компьютера нет.
Вот как выглядит оригинальный блок памяти:
Концентратор USB Ultimate Hub с блоком питания (4 переключаемых порта, USB 3.0)
Второй из представленных нами концентраторов USB немного меньше, но также предлагает USB 3.0. К Ultimate Hub вы сможете подключить четыре USB-устройства и одно мобильное устройство для подзарядки. Каждый порт можно включать и отключать отдельно, концентратор должен обеспечивать скорость передачи данных до 5Gbps.
Цена: около 3600 рублей.
Система команд
Каждая инструкция кодируется с помощью трехзначного десятичного числа. Первая цифра — это всегда код операции. Остальные две цифры как правило представляют собой адрес ячейки, которой оперирует инструкция.
CARDIAC может «выполнять» 10 различных инструкций (с кодами от 0 до 9):
- 0 — INP — ввод значения из входной ленты
- 1 — CLA — загрузка содержимого ячейки памяти в аккумулятор
- 2 — ADD — прибавление ячейки памяти к аккумулятору
- 3 — TAC — переход по заданному адресу, если значение аккумулятора отрицательное
- 4 — SFT — операция сдвига влево и вправо на заданное число десятичных разрядов
- 5 — OUT — вывод ячейки памяти в выходную ленту
- 6 — STO — запись аккумулятора в ячейку памяти
- 7 — SUB — вычитание ячейки памяти из аккумулятора
- 8 — JMP — безусловный переход по заданному адресу
- 9 — HRS — остановка и сброс
Не спеши выкидывать устаревшую технику, у нас тут несколько идей!
Фото pixabay.com
Когда твой старый комп начинает «чудить» и «барахлить», у тебя может возникнуть соблазн пойти по легкому пути и просто выбросить его. Но не делай этого. Если этот ноутбук или ПК был сделан в любое время за последнее десятилетие, ты будешь удивлен тем, сколько пользы ты (или другие) можешь получить от него.
Для этого тебе, возможно, придется сделать некоторые легкие обновления здесь и там; увеличение оперативной памяти и большой новый жесткий диск могут принести пользу некоторым (хорошо, вероятно, всем) из этих проектов. Во многих случаях ПК потребует отдельного доступа к интернету и/или возможности получить программное обеспечение, записанное на USB-накопитель для новой жизни этого «старичка». Но не бойся — ничего запредельно сложного.
Взгляни на эти варианты — ты будешь рад, что сохранил этот старый компьютер.
Поделки для детей
Поделки из компьютерных дисков, сделанных своими руками вместе с детьми, могут стать отличным украшением детской комнаты или интерьера квартиры:
Смешарики. Компакт-диск имеет круглую форму, и чтобы сделать из него героев популярного мультфильма, достаточно лишь вырезать детали из плотной цветной бумаги – ручки, ножки, глазки, ушки и другие.
На просторах интернета можно найти готовые шаблоны и просто распечатать их. Для соединения деталей с диском используйте прочный клей или клеевой пистолет.
Часики – это еще одна простая детская поделка. Диск – это циферблат часов. Вам потребуется лишь сделать стрелки из картона и нарисовать цифры. Поделку моно украсить любым способом по желанию.
Рекомендуем прочитать:
- Может ли ОСАГО оформить не собственник?
Трафареты для поделок — красивые трафареты и мастер-класс изготовления красивых поделок (125 фото + видео)
Поделки лобзиком — 85 фото и видео как лобзиком выпилить красивые украшения и поделки
Из компакт-дисков делают елочные игрушки, настенные панно, гирлянды и даже занавески.
Попробовать экспериментальную программную платформу
Всегда хотел попробовать свои силы в терминале или перейти на темную сторону (Apple)? Сделайте это со своим старым ПК — не важно, сломаете ли вы его! В случае, если вы когда-нибудь хотели окунуться в Linux, Ubuntu — это простая в использовании операционная система с открытым исходным кодом, основанная на графическом интерфейсе пользователя, так что не беспокойтесь о том, что вас похоронят в скриптах.
Между тем, существует множество других упрощенных дистрибутивов, облегчающих понимание ОС Linux, таких как облегченный Bodhi Linux или дружественному DouDou. Если вы ищете более сложную задачу, вы можете погрузиться в Arch, дистрибутив, созданный для опытных пользователей Linux.
Создание этого собственного Hackintosh также стало невероятно простым благодаря этому пошаговому руководству, и Apple, как правило, бесплатно выпускает свои большие обновления ОС, что является хорошим преимуществом.
Оперативная память
Основное требование — кратное число модулей к каналам на материнке. Если корпус и материнка позволяют, можно выбрать универсальные модули. Они в целом не самый большой компонент ПК, поэтому могут поместиться и в мини-компьютер.
Если же места не так много, придется приобрести «ноутбучный» вариант. SODIMM имеет более компактные размеры. На что обращать внимание при выборе ОЗУ?
Прежде всего нужно сравнивать ее параметры с параметрами процессора. В спецификациях к чипу указан объем оперативной памяти, который он поддерживает. Также придется считаться с возможными частотами и типом памяти.
Остальные параметры можно выбирать по своему желанию. Сюда относятся тайминги и напряжение.
Поделки из компакт-дисков
Подключив фантазию и воображение, вы сможете сделать множество невероятных вещей, используя простые CD-диски. Поделки из компьютерных дисков могут быть как детским творчеством, так и настоящим произведением искусства.
Установите материнскую плату в корпус
Кадр: @TehnoBelka / YouTube
Первым делом возьмите комплектную металлическую заглушку, которая прикрывает разъёмы, и вставьте в вырез на задней стенке корпуса.
Поместите плату внутрь, придвинув к установленной металлической панели, чтобы перфорация совпала со всеми разъёмами. Совместите крепёжные отверстия с вкрученными в шасси направляющими и заверните отвёрткой все винты. Не переусердствуйте с зажимом, чтобы не повредить плату.
Дополнительные элементы
Для создания простого компьютера из картона нужно немного материалов, это чрезвычайно простая работа. Иногда можно добыть неработающие элементы настоящего устройства, это может быть старая мышь или нерабочая клавиатура.
В таком случае ребёнку будет немного интереснее нажимать на клавиши в процессе игры, ведь компьютер станет более реалистичным. Используйте распечатки ярких цветных обоев для рабочего стола с уже готовыми иконками, чтобы создать более реальный вид компьютера.
Как это всё работает?
Функционирование компьютера заключается в последовательном выполнении инструкций. Перед началом выполнения, необходимо посмотреть где находится божья коровка (то есть счетчик инструкций) и перемещая полоски набрать значение из этой ячейки памяти в окошке «Instruction Register».
Дальше необходимо следовать по стрелкам, начиная с надписи «Start» и выполнять все предписания. Например, на приведенной картинке нужно сначала переместить счетчик инструкций вперед, а затем добавить содержимое ячейки 41 к аккумулятору.
Конечно же вычисления (сложение, вычитание и сдвиг) придется выполнять вручную. Для этого рядом с надписью «Accumulator» есть несколько окошек, позволяющих выполнять сложение/вычитание в столбик.
Для начала я «ввел» (то есть вписал карандашом в ячейки памяти с 17 по 23) первую из программ, приведенных в руководстве:
Адрес | Значение | Расшифровка |
17 | 034 | Ввести значение в ячейку 34 |
18 | 035 | Ввести значение в ячейку 35 |
19 | 134 | Скопировать ячейку 34 в аккумулятор |
20 | 235 | Прибавить ячейку 35 к аккумулятору |
21 | 636 | Записать аккумулятор в ячейку 36 |
22 | 536 | Вывести ячейку 36 |
23 | 900 | Остановка и сброс |
Эта программа складывает два числа, считываемые со входной ленты, и записывает результат на выходную ленту. Инструкция ввода считывает значение из входной ленты, записывает его в заданную ячейку, а затем передвигает входную ленту на один шаг вперед, чтобы в окошке «Input» появилось следующее значение. При этом придется воспользоваться карандашом (и, возможно, ластиком), чтобы записать значение в ячейку памяти.
После выполнения этой программы со входными значениями 42 и 128 состояние памяти стало следующим:
Используй старый комп для «прокачки»
Если у тебя есть компьютер, которого не жалко (совсем), это хорошая возможность для тебя узнать, что нужно для создания ПК. Разбери его на части. Потом собери, чтобы понять, что и как в нем работает. А еще лучше купи новую материнскую плату и другие компоненты, которые нужно «освежить» и, как доктор Франкенштейн, заставь свой старый компьютер ожить. Во-первых, подобная модификация обойдется дешевле покупки новой машины, а во-вторых, это будет весело и круто.
- Автор: Мария Минаева
«Быстродействие» компьютера
Какой же обзор компьютера без бенчмарков? Я взял из руководства следующую программу, предназначенную для перемножения двух чисел.
Адрес | Значение | Расшифровка |
07 | 068 | Ввести значения в ячейку 68 |
08 | 404 | Обнулить аккумулятора с помощью сдвига на 4 вправо |
09 | 669 | Записать аккумулятор в ячейку 69 |
10 | 070 | Ввести значения в ячейку 70 |
11 | 170 | Загрузить ячейку 70 в аккумулятор |
12 | 700 | Вычесть ячейку 0 (то есть значение 1) из аккумулятора |
13 | 670 | Записать аккумулятор в ячейку 70 |
14 | 319 | Если в аккумуляторе отрицательное значение, то перейти на адрес 19 |
15 | 169 | Загрузить ячейку 69 в аккумулятор |
16 | 268 | Прибавить ячейку 68 к аккумулятору |
17 | 669 | Записать аккумулятор в ячейку 69 |
18 | 811 | Перейти по адресу 11 |
19 | 569 | Вывести ячейку 69 |
20 | 900 | Остановиться |
Я прогнал эту программу для входных данных 5 и 3. При этом необходимо было выполнить 34 инструкции, на которые мне понадобилось немногим менее 15 минут. Следовательно частота следования инструкций для этого компьютера (в комплекте со мной) составила около 38 мГц (не путать с МГц).
Содержимое памяти и выходной ленты
Создатели CARDIAC подошли к вопросу серьёзно и разработали (не считая приведенных выше) следующие программы:
- Программу для «переворачивания» разрядов числа
- Bootstrap для загрузки программ со входной ленты
- Механизм вызова подпрограмм
- Программу для игры в Ним с одной кучкой (то есть, в игру Баше)
Видео с демонстрацией оригинала:
- Страница в Википедии: en.wikipedia.org/wiki/CARDboard_Illustrative_Aid_to_Computation
- Страница в Google+, посвященная компьютеру: plus.google.com/u/0/communities/105401067945055411018
- Материалы для самостоятельного изготовления компьютера: kylem.net/hardware/hardware.html
Робот из мышки
Путем простых манипуляций, из корпуса мыши можно сделать робота, чувствительного к свету. Мышь необходимо разобрать и удалить все внутренности кроме переключателя и инфракрасного датчика.
Изготовление компьютера
Я распечатал прилагаемые материалы на плотной бумаге, вырезал все нужные отверстия, вставил движущиеся полоски вовнутрь и склеил оба блока.
Собрать домашний сервер
Есть много независимых игр, которые позволяют вам размещать свои собственные серверы, такие как Minecraft и Starbound. Вы всегда можете разместить сервер на своем обычном ПК, но он будет недоступен, когда вы выключите компьютер. Однако, превратите свою старую установку в сервер, и вы можете сунуть ее в шкаф и позволить ей работать круглосуточно. (Обратите внимание, что это не очень чистый способ ведения дел, если вы беспокоитесь о стоимости энергии.)
Правила запуска сервера различны в каждой игре, но, используя в качестве примера Minecraft, вам нужно сначала запустить игру и начать мир локальной сети. Процесс также требует, чтобы вы установили Java и отредактировали несколько командных строк.
Размещение выделенного сервера — это отличный способ иметь свое личное игровое пространство в Интернете, особенно если у вас есть большая группа друзей, которые играют вместе. Учитывая закрытие GameSpy Technologies, постоянно растущий контингент хороших многопользовательских игр нуждается в новом серверном пространстве.
Построение сервера также не обязательно должно зависеть от игры. Следуя той же схеме, что и опции медиацентра, вы можете превратить свою старую установку в домашний сервер Linux. Вы можете запустить Plex на сервере Linux и смотреть свои фильмы на любом компьютере, Roku или другом потоковом устройстве в той же сети. Вы можете использовать его для резервного копирования файлов или в качестве веб-сервера или почтового сервера. И большинство игр с поддержкой выделенного сервера также будут иметь опцию Linux.