Урок 6 (бонус). Munching Squares: живой узор 1962 года

После этого урока на третьем экране оживёт узор из «жующих» квадратов — одна из первых компьютерных анимаций. В 1962 году её написали программой на PDP-1, мы соберём её логикой.

6.1. Идея: (x XOR y) < t

Точка горит, если (x XOR y) < t, а t растёт на 1 после каждого кадра. При маленьком t горит узкая полоса вдоль диагонали, с каждым кадром от неё отрастают квадраты, «съедают» экран — и всё начинается снова.

• t — ещё один CNT6, он считает кадры; шаг ему разрешает cy — перенос счётчика строки на последней точке кадра;
• x XOR y — 6 XOR;
• v < t — цепочка сравнения от младшего разряда к старшему: разряд говорит «меньше», если у него v = 0, t = 1, а если разряды равны — передаёт ответ младших.

6.2. Сборка

Тот же проект: развёртка, треугольник и «игра в хаос» остаются, рядом встаёт третий экран.

История. В 1962 году в MIT на компьютере PDP-1 написали несколько строк, которые рисовали на экране узор из «жующих» квадратов — Munching Squares, одна из первых компьютерных анимаций. Правило простое: точка горит, если (x XOR y) < t, а t растёт на 1 после каждого кадра. Мы соберём то же самое без программы — одной логикой.

Как собрать.

• t — ещё один CNT6: он считает кадры. Шаг ему разрешает cy — перенос счётчика строки, он горит на последней точке кадра.
• x XOR y — 6 XOR, по разряду.
• v < t — сравнение. Сравнивают числа как в словаре: идут от старшего разряда, первый разряд, где они разные, решает. Удобнее собрать цепочку от младшего: каждый разряд говорит «меньше», если у него v = 0, t = 1, а если разряды равны — передаёт ответ младших. Последний, старший, и выдаёт ответ.

Шаг 1. CMP1 — сравнение одного разряда

Ctrl+G → имя CMP1. Ноги: входы V, T, LI (ответ младших); выход LO.

Шаг 2. Холст: счётчик кадров, XOR, цепочка сравнения, третий экран

LI у младшего разряда — GND: если все разряды равны, v не меньше t.

6.3. Проверка

Если квадраты не растут — проверь EN счётчика кадров: он на cy. Если узор «рваный» — проверь цепочку CMP1: LO каждого разряда идёт на LI следующего, а V/T — разряды одного номера.

Вставка урока 6 (Cmd+I)

Нужны NOT, AND, OR, XOR, CNT6; метки x0–x5, y0–y5, cy, CLK, nCLK, RST — с урока 3.

# Урок 6 (бонус) — Munching Squares (MIT, PDP-1, 1962): точка горит, если (x XOR y) < t; t растёт на 1 каждый кадр.# Вставка: Cmd+I поверх урока 5 (нужны NOT, AND, OR, XOR, CNT6; x0–x5, y0–y5, cy, CLK, nCLK, RST — с урока 3). # --- сравнение одного разряда: v < t по этому и младшим разрядам ---# если разряды разные — решает этот разряд (v = 0, t = 1 → меньше); если равны — то, что пришло от младших (LI)chip CMP1 {  portIn(V)  portIn(T)  portIn(LI)  portOut(LO)  NOT(V, nv)  AND(nv, T, lt)  XOR(V, T, ne)  NOT(ne, eq)  AND(eq, LI, pass)  OR(lt, pass, LO)} # --- на холст: счётчик кадров t, узор (x XOR y) < t, третий экран ---# t считает кадры: шаг — на последней точке кадра (перенос счётчика строки cy)CNT6(CLK=CLK, EN=cy, RST=RST, Q0=t0, Q1=t1, Q2=t2, Q3=t3, Q4=t4, Q5=t5, CO=ct)XOR(x0, y0, v0)XOR(x1, y1, v1)XOR(x2, y2, v2)XOR(x3, y3, v3)XOR(x4, y4, v4)XOR(x5, y5, v5)CMP1(V=v0, T=t0, LI=GND, LO=l1)CMP1(V=v1, T=t1, LI=l1, LO=l2)CMP1(V=v2, T=t2, LI=l2, LO=l3)CMP1(V=v3, T=t3, LI=l3, LO=l4)CMP1(V=v4, T=t4, LI=l4, LO=l5)CMP1(V=v5, T=t5, LI=l5, LO=ms)dotdisplay SCR3{layout=dots, w=64, h=64}(X0=x0, X1=x1, X2=x2, X3=x3, X4=x4, X5=x5, Y0=y0, Y1=y1, Y2=y2, Y3=y3, Y4=y4, Y5=y5, D0=ms, WE=VCC, CLK=nCLK, CLR=GND)