[Joe Wingbermuehle] har interesse for datamaskiner-av gammel, og noen tidligere erfaring med å bygge datamaskiner på Perfboard fra diskrete transistorer, så dette neste prosjektet, Q2, er En komplett implementering av en PDP8-lignende mikrocomputer på en enkelt PCB. Som DEC PDP-8, er dette en 12-biters maskin, men i stedet for diode-transistorlogikken i desember, bruker den hovedsakelig mindre Q2 en grunnleggende NMOS-tilnærming. Også i desember har kjerneminnet, men Q2-feriestedene til et par SRAM ICS, bare fordi hvem som ønsker å gjøre repeterende minnestrukturer med diskrete 2n7002 transistorer uansett?
SMT-komponenter for enkel maker plassering
Som PDP-8 bruker denne produsenten en bit-seriell Alu, noe som gjør at kretsen kan være mye mindre enn den mye mer normale alu-strukturen, på bekostning av å trenge en klokke syklus per bit per drift, dvs. en enkelt alu-operasjon vil ta 12 klokke sykluser. For denne maskinen er instruksjonssyklustiden enten 8 eller 32 klokker uansett, og med en maksimal hastighet på 80 kHz er det ikke akkurat raskt (og vesentlig langsommere enn en PDP-8), men det er veldig lite. Liten og perfekt dannet.
Makeren er konstruert fra 1094 transistorer, med logikk i en NMOS-konfigurasjon, ved hjelp av 10 K pullup motstander. Dette er ikke en rask måte å bygge en krets, men det er veldig kompakt. Ved å sjekke ut den logiske fanout, identifiserte [joe] områder med store fanouts, og minimerte pull-up motstandene fra 10 K til 1 K. Dette ble gjort i kjøp for å holde forplantningsforsinkelsen i grensene for syklusen uten overdreven strømforbruk . Tilførselsstrømmen ble holdt til under 500 mA, slik at styret kan bli drevet fra en USB-kontakt. Smart!
Minnet er høflighet av to batteristagde 6264 SRAM, med de fire 12-biters generelle formål registre bygget fra diskrete transistorer. En LCD-skjerm ombord er en fin touch, og forsterker “frontpanelets brytere som brukes til programoppføring og brukerinngang. En 40-pin header ble lagt til, for programmering ved hjelp av en bringebær PI i tilfelle frontpanel programmering brytere viser seg litt kjedelig og feil utsatt.
Diskret transistor D-type flip flop med indikator. De fleste nåværende kretsen byttet til 2N7002 NMOS.
Når det gjelder prosjektet oppskrivning, er det mye å se, med en Verilog-modell tilgjengelig, et skreddersydd programmeringsspråk [joe] -kaller Q2L, komplett med en kompilator og assembler (skrevet i rust!) Selv en online Q2-simulator ! Mange kule demoer, som slange. Spill av liv og til og med pong, legg til noen virkelig sjarmerende berører. flotte greier!
Vi har mange lignende prosjekter gjennom årene; Her er en flott en, en veldig liten 4-bit en, og en veldig stor.