Q2, en PDP8-liknande diskret transistordator

0 Comments

[Joe Wingbermuehle] har ett intresse för datorer-of-old, och någon tidigare erfarenhet av att bygga datorer på perfort från diskreta transistorer, så det här nästa projekt, Q2, är En fullständig implementering av en PDP8-liknande mikrodator på en enda PCB. Liksom DEC PDP-8 är detta en 12-bitars maskin, men i stället för Diod-transistorns logik av DEC, använder den väsentligen mindre Q2 ett grundläggande NMOS-tillvägagångssätt. Också, DEC har kärnminne, men Q2-orterna till ett par SRAM ICS, helt enkelt för vem vill göra repetitiva minnesstrukturer med diskreta 2N7002-transistorer ändå?

SMT-komponenter för enkel makerplacering
Liksom PDP-8 använder denna tillverkare en bit-seriell Alu, vilket gör att kretsen kan vara mycket mindre än den mycket mer normal alu-strukturen, på bekostnad av att behöva en klockcykel per bit per operation, dvs en enda ALU-operation kommer att ta 12 klockcykler. För den här maskinen är instruktionscykeltiden antingen 8 eller 32 klockor, och med en maximal hastighet på 80 kHz är det inte exakt snabbt (och väsentligt långsammare än en PDP-8) men det är väldigt litet. Liten och perfekt formad.

Tillverkaren är konstruerad av 1094 transistorer, med logik i en NMOS-konfiguration, med 10 K-pullmotstånd. Det här är inte ett snabbt sätt att bygga en krets, men det är mycket kompakt. Genom att kolla in Logic Fanout, identifierade [Joe] områden med stora fanouts och minimerade dragmotstånden från 10 k till 1 K. Detta gjordes i Köp för att hålla förökningsfördröjningen inom gränserna för cykeltiden utan överdriven kraftanvändning . Leveransströmmen hölls till under 500 mA, så att brädet kunde drivas från en USB-kontakt. Smart!

Minne är artighet av två batterisbackade 6264 SRAM, med de fyra 12-bitars allmänna ändamålsregistren byggda av diskreta transistorer. En LCD-skärm ombord är en bra touch, förstärkning av “frontpanelens” -brytare som används för programinmatning och användarinmatning. En 40-polig header tillsattes för programmering med hjälp av en hallon PI om frontpanelens programmeringsbrytare visar lite tråkigt och felaktigt.

Diskret transistor D-typ Flip Flop med indikator. Den mest aktuella kretsen bytte till 2N7002 NMOS.
När det gäller projektuppskrivningen finns det mycket att se, med en verilogmodell tillgänglig, ett skräddarsydd programmeringsspråk [Joe] samtal Q2L, komplett med en kompilator och montering (skrivet i rost!) Även en online Q2-simulator ! Massor av coola demos, som orm. Livets spel och till och med pong, lägg till några riktigt charmiga handen. bra saker!

Vi har presenterat många liknande projekt genom åren. Här är en bra, en riktigt liten 4-bitars en och en riktigt stor.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *