第201章 强大的设计 (第1/2页)

模块化设计：

各功能模块相对独立，便于维护和升级。

总体设计方案

1 核心技术架构：晶体管逻辑电路

晶体管工业计算机的“心脏”是一套基于晶体管的逻辑电路。秦宇设计了一个8位架构的处理器，虽然性能远不如后世的计算机，但在当时已经是了不起的突破。它主要包括以下几个核心模块：

运算单元（a）：

实现基础的加、减、逻辑与或运算，用于处理简单的数据计算。秦宇设计了一个“加法器”电路，利用晶体管的开关特性完成二进制加法。

控制单元：

核心部分，负责读取并执行预设的指令。控制单元通过一套晶体管逻辑，解析纸带指令并发出信号，指挥流水线上的设备运行。

存储单元：

使用磁鼓存储器（当时较为先进的存储技术），提供1kb的存储容量，用于存储简单的程序和数据。虽然容量有限，但足够满足工业控制的需求。

输入输出系统：

秦宇设计了一套简单的输入输出接口，包括打孔纸带输入和指示灯输出。打孔纸带用于“编程”，指示灯则显示机器状态和操作结果。

2 功能模块

为了让计算机在工业生产中发挥作用，秦宇设计了以下几个功能模块：

生产计划调度模块：

通过读取纸带指令，自动安排流水线的生产计划。例如：每个小时生产多少零件、每个工序的时间分配等。

设备监控模块：

实时监控流水线设备的运行状态，包括温度、压力、电流等关键参数。如果某个设备出现异常，计算机会发出报警信号，并自动停机。

故障诊断模块：

通过简单的逻辑判断，分析设备故障的原因，并在指示灯上显示故障代码。工人只需对照代码即可快速定位问题。

数据统计模块：

自动记录生产数据，例如完成的零件数量、设备运行时间等。这些数据可以用于后续的效率分析和改进。

简单程序控制模块：

工人可以通过纸带预设程序，控制流水线的运行顺序。例如：第一步是冲压，第二步是焊接，第三步是组装。计算机会按照程序自动切换设备。

3 技术参数

处理能力：

数据处理能力：一次可处理8位二进制数据。

指令集：包括加法、减法、逻辑运算、条件跳转等基础指令。

存储容量：

主存储器：1kb磁鼓存储器（约相当于1000个字符）。

程序存储：打孔纸带，可存储简单的控制指令。

运行速度：

指令执行时间：约10毫秒（受限于晶体管逻辑的延迟）。

数据吞吐量：每秒处理约100个操作。

输入输出：

输入方式：打孔纸带（每个孔代表一个二进制指令）。

输出方式：指示灯（状态显示）和蜂鸣器（报警）。

功耗：

总功耗：约500瓦，主要用于晶体管和存储器的运行。

体积：

主机箱尺寸：约1米高，05米宽，08米深，相当于一台小型冰箱。

工业部的专家破防：设计震撼全场

秦宇带着设计图纸，再次来到工业部的会议室。在场的领导和专家们已经听说了他的“晶体管工业计算机”计划，但大部分人都抱着不相信的态度。

“秦宇同志，你真的认为用这些简陋的元器件，能造出一台计算机？”一位专家开口，语气中带着浓浓的质疑。