Den 2. kvartal, en PDP8-lignende diskret transistorcomputer

[Joe Wingbermuehle] har en interesse for computere-of-old, og nogle tidligere erfaringer med at bygge computere på tavle fra diskrete transistorer, så dette næste projekt, Q2, er En komplet implementering af en PDP8-lignende mikrocomputer på en enkelt PCB. Ligesom DEC PDP-8 er dette en 12-bit maskine, men i stedet for diode-transistor logikken i december bruger den i det væsentlige mindre Q2 en grundlæggende NMOS-tilgang. Decen har også kernens hukommelse, men Q2 resorts til et par SRAM ICS, simpelthen fordi hvem vil lave gentagne hukommelsesstrukturer med diskrete 2n7002 transistorer alligevel?

SMT-komponenter til Easy Maker Placering
Ligesom PDP-8 bruger denne maker en bit-seriel alu, som gør det muligt for kredsløbet at være meget mindre end den meget mere normale ALU-struktur, på bekostning af at have brug for en urcyklus pr. Bit pr. Drift, dvs. en enkelt ALU-operation vil tage 12 urcykler. For denne maskine er instruktionscyklussetiden enten 8 eller 32 ure alligevel, og med en maksimal hastighed på 80 kHz er det ikke ligefrem hurtigt (og væsentligt langsommere end en PDP-8), men det er meget lille. Lille og perfekt dannet.

Makeren er konstrueret fra 1094 transistorer, med logik i en NMOS-konfiguration ved anvendelse af 10 K pullup-modstande. Dette er ikke en hurtig måde at bygge et kredsløb på, men det er meget kompakt. Ved at tjekke den logiske Fanout, identificerede [Joe] områder med store fanouts og minimerede pull-up modstandene fra 10 K til 1 K. Dette blev gjort i køb for at holde forplantningsforsinkelsen inden for grænserne for cykeltiden uden overdreven strømforbrug . Forsyningsstrømmen blev holdt til under 500 mA, så bestyrelsen skulle blive drevet fra en USB-stik. Smart!

Hukommelsen er høflighed af to batteri-backet 6264 SRAM’er, med de fire 12-bit generelle registre bygget fra diskrete transistorer. En LCD-skærm ombord er et godt præg, forstærker ‘frontpanel’ switche, der bruges til programindgang og brugerindgang. En 40-polet header blev tilsat til programmering ved hjælp af en hindbær pi, hvis frontpanelprogrammeringsafbrydere viser sig lidt kedelig og fejlagtigt.

Diskret transistor D-type flip flop med indikator. De fleste nuværende kredsløb skiftede til 2N7002 NMOS.
Med hensyn til projektopskrivningen er der masser at se, med en Verilog-model til rådighed, et specialfremstillet programmeringssprog [JOE] kalder Q2L, komplet med en compiler og assembler (skrevet i rust!) Selv en online Q2-simulator ! Masser af cool demoer, som slange. Livspil og endda pong, tilføj nogle virkelig charmerende hånd. gode sager!

Vi har featured masser af lignende projekter gennem årene; Her er en fantastisk en, en virkelig lille 4-bit en, og en rigtig stor.