第201章 強大的設計

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模組化設計：

各功能模組相對獨立，便於維護和升級。

總體設計方案

1 核心技術架構：電晶體邏輯電路

電晶體工業計算機的“心臟”是一套基於電晶體的邏輯電路。秦宇設計了一個8位架構的處理器，雖然效能遠不如後世的計算機，但在當時已經是了不起的突破。它主要包括以下幾個核心模組：

運算單元（a）：

實現基礎的加、減、邏輯與或運算，用於處理簡單的資料計算。秦宇設計了一個“加法器”電路，利用電晶體的開關特性完成二進位制加法。

控制單元：

核心部分，負責讀取並執行預設的指令。控制單元透過一套電晶體邏輯，解析紙帶指令併發出訊號，指揮流水線上的裝置執行。

儲存單元：

使用磁鼓儲存器（當時較為先進的儲存技術），提供1kb的儲存容量，用於儲存簡單的程式和資料。雖然容量有限，但足夠滿足工業控制的需求。

輸入輸出系統：

秦宇設計了一套簡單的輸入輸出介面，包括打孔紙帶輸入和指示燈輸出。打孔紙帶用於“程式設計”，指示燈則顯示機器狀態和操作結果。

2 功能模組

為了讓計算機在工業生產中發揮作用，秦宇設計了以下幾個功能模組：

生產計劃排程模組：

透過讀取紙帶指令，自動安排流水線的生產計劃。例如：每個小時生產多少零件、每個工序的時間分配等。

裝置監控模組：

實時監控流水線裝置的執行狀態，包括溫度、壓力、電流等關鍵引數。如果某個裝置出現異常，計算機會發出報警訊號，並自動停機。

故障診斷模組：

透過簡單的邏輯判斷，分析裝置故障的原因，並在指示燈上顯示故障程式碼。工人只需對照程式碼即可快速定位問題。

資料統計模組：

自動記錄生產資料，例如完成的零件數量、裝置執行時間等。這些資料可以用於後續的效率分析和改進。

簡單程式控制模組：

工人可以透過紙帶預設程式，控制流水線的執行順序。例如：第一步是衝壓，第二步是焊接，第三步是組裝。計算機會按照程式自動切換裝置。

3 技術引數

處理能力：

資料處理能力：一次可處理8位二進位制資料。

指令集：包括加法、減法、邏輯運算、條件跳轉等基礎指令。

儲存容量：

主儲存器：1kb磁鼓儲存器（約相當於1000個字元）。

程式儲存：打孔紙帶，可儲存簡單的控制指令。

執行速度：

指令執行時間：約10毫秒（受限於電晶體邏輯的延遲）。

資料吞吐量：每秒處理約100個操作。

輸入輸出：

輸入方式：打孔紙帶（每個孔代表一個二進位制指令）。

輸出方式：指示燈（狀態顯示）和蜂鳴器（報警）。

功耗：

總功耗：約500瓦，主要用於電晶體和儲存器的執行。

體積：

主機箱尺寸：約1米高，05米寬，08米深，相當於一臺小型冰箱。

工業部的專家破防：設計震撼全場

秦宇帶著設計圖紙，再次來到工業部的會議室。在場的領導和專家們已經聽說了他的“電晶體工業計算機”計劃，但大部分人都抱著不相信的態度。

“秦宇同志，你真的認為用這些簡陋的元器件，能造出一臺計算機？”一位專家開口，語氣中帶著濃濃的質疑。

秦宇沒有多說，把設計圖紙一張張鋪開：“這就是我的設計方案，包括核心架構、邏輯電路、模組功能和技術引數。”

專家們圍上前，仔細檢視圖紙。隨著他們的目光逐漸深入，原本的質疑逐漸變成了震驚。

“這……這套邏輯電路竟然如此簡潔！用電晶體模擬控制器和運算器的方式，完全可行！”一位專家忍不住驚呼。

“還有這個儲存設計，磁鼓儲存器的結構非常合理，容量雖然小，但完全能滿足工業控制的需求！”另一位專家也連連點頭。

“最關鍵的是，這套系統的指令集非常實用，完全針對工業需求設計，簡直就是為流水線量身定做的！”白髮專家的語氣已經從質疑變成了佩服。