4-битный бейдж Суперконференции Хакадея 2022 года

[Shaos]

https://hackaday.com/2022/10/12/the-2022-supercon-badge-is-a-handheld-trip-through-computing-history/

В этом году это будет 4-битный ЦПУ с лампочками и кнопочками

Supercon6-front.jpg

P.S. 2 ноября 2022 года появилось ютюб-видео от автора:

 youtube

https://youtu.be/ix__enrtYF4

[Shaos]

На самом деле сзади спрятался PIC24, который всё и эмулирует

Supercon6-back.jpg

Принципиальная схема (добавил 20 октября 2022 года):

Schematics.png

[Shaos]

Автором бейджа является небезызвестный компьютерный дедушка Voja Antonic

Вот страничка проекта на hackaday.io (проект создан ещё в ноябре 2021 года):

https://hackaday.io/project/182568-badge-for-2020-supercon-years-of-lockdown

Там есть доки и много фоток - например прототип бейджа в действии

[Shaos]

Описание из проекта на хакадее:

4-bit processor simulated by 16-bit MCU. Registers, flags, ALU, SP, two Data Memory pages, current Program Word and some internal logic states are displayed in binary form, with 272 LEDs.
- A total of 31 instructions
- Processing speed: adjustable (in runtime) from 300,000 ips to 0.5 ips, plus Single Step
- Program Memory: 4096 pgm words × 12 bits
- Data Memory: 256 nibbles (32 visible in real time), including 16+6 SFRs and 10 GPRs
- 5-deep Subroutine Stack
- Instructions are 4-bit aligned, visible on 3×16 LED disassembler display
- Three ways of programming:
1. Direct, using on-board buttons in Binary or Select mode
2. Indirect, using 2-pass assembler, created by Mike Szczys
3. Save/Load to/from external file or other unit (using serial I/O) or internal flash
- Bootloader for firmware update
- I/O port with 4-bit IN and 4-bit OUT
- 3V (2×AA) Battery supply
- SAO port with Serial I/O
- Detailed User Manual
- Dimensions 17.5×9.5 cm

[Lavr]

На самом деле сзади спрятался PIC24, ...

Эээ..
Вот если б сзади спрятался подходящего объёма CPLD, где работала бы
вся нарисованная сверху схема - это бы очень удивило!

А в PIC24 можно и неплохой 8-битный недо-процессор запихать!
Я вон и на PIC16 8-битный недо-процессор делал...

[Shaos]

Ну для 8-битного потребовалось бы как минимум в 2 раза больше лампочек и кнопочек

А вообще твиттер взорвался от этого бейджа

IMG_3669.jpg

Screenshot from 2022-10-13 20-34-24.png

[Lavr]

А вообще твиттер взорвался от этого бейджа

Вот - самый момент состряпать стартап, нашлёпать этих бейджей и быстро удовлетворить спрос всех желающих!

Хотя мне помнится - был и получше бейдж как-то... чего они возбудились...

[Shaos]

Да просто кому надо купят билет на суперкон за $256 и им в мешочке с ништяками дадут этот бейдж
А вообще авторы обещают заопенсорсить всё после того как конференция закончится
Сейчас ожидается ассемблер и симулятор...

P.S. В связи с этим психозом у меня кол-во подписчиков в твиттере перевалило за полтыщи
http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?p=166881#p166881

[Shaos]

https://hackaday.com/2022/10/12/the-2022-supercon-badge-is-a-handheld-trip-through-computing-history/

В этом году это будет 4-битный ЦПУ с лампочками и кнопочками

По словам автора, изображённая на плате принципиальная схема не совсем правильно отображает реальную работу процессора:

The schematic is greatly simplified, good for rough reference and principles only. A much larger area would be required to represent the correct logic and, in particular, the data path. For example, not all instructions affect the state of the accumulator or flags, but the enable logic is omitted. Also, the 4-bit XOR circuit that serves as true/invert logic (below the Cout line from the adder) should not be on the DEST but on the SOURCE bus, which is not represented at all. This one would be good for SUBR instruction, but it does not exist here.
There is another formal inconsistency – there is no accumulator in the processor, but 16 selectable GP registers, which are memory mapped. Therefore, the accumulator in the schematics should be actually considered not a single register but a flexible destination, which depends on the context of the instruction. Imagine the schematics that represent the correct write logic and data path.
This is just a badge, which is too big anyway, so compromise was inevitable.

P.S. Кстати все заметили, что плата имеет 2-цветную шелкографию?

[Lavr]

Кстати все заметили, что плата имеет 2-цветную шелкографию?

И сколько из $256 составляет цена самогО этого бейджика?

А заодно - что еще накладут в мешочки "с ништяками"?

[Shaos]

А заодно - что еще накладут в мешочки "с ништяками"?

Ну там много накладывают - в 2019 там даже моя платка была

[Lavr]

Кстати все заметили, что плата имеет 2-цветную шелкографию?

И сколько из $256 составляет цена самогО этого бейджика?

Так сколько всё же

[Shaos]

Да ктож его знает то? Себестоимость не озвучивалась...

[Shaos]

Автором бейджа является небезызвестный компьютерный дедушка Voja Antonic

Вот страничка проекта на hackaday.io (проект создан ещё в ноябре 2021 года):

https://hackaday.io/project/182568-badge-for-2020-supercon-years-of-lockdown

На сайте проекта появились архивы с исходниками прошивки на ассемблере для MPLAB X IDE, исходниками платы бейджа с герберами (вариант с упрощённой однослойной шелкографией), а также исходники макетной платы для расширения - все платы в формате CSPcbDoc ( https://en.wikipedia.org/wiki/CircuitMaker ):

Supercon6-ext.gif

P.S. Заказал производство 3 штук на OSHPark - надеюсь, что успеют сделать до того, как я поеду в Пасадену т.к. очень хочется что-то разумное прицепить к бейджу пока я буду там:

Connector.png

[Shaos]

Система команд в табличной форме из документа:

InstructionSet.jpg

Передача управления может быть осуществлена двумя способами:
1) JR NN перепрыгивает по относительному смещению от -128 до +127 (нулевое смещение означает следующее слово программы),
2) и путём записи в три части PC замапленные на последние 3 регистра R13:PCL, R14:PCM, R15:PCH, в частности MOV PC,NN подменяет только старший и средний нибблы 12-битного PC (который адресует 12-битные слова в памяти программ):

MOV_PC_NN.png

Однако внутренний PC обновляется значениями из PCH и PCM только при записи в регистр PCL или JSR (в последнем случае будет инициирован вызов подпрограммы) с помощью команд MOV RX,RY или MOV RX,N или INC RY или DEC RY.

Прямая запись в PCH и PCM согласно документации тоже инициирует передачу управления... нет не инициирует - автор на следующий день разъяснил!

Для возврата из подпрограммы используется команда RET R0,N:

RET.png

P.S. Интересная особенность инструкции SKIP - она может пропустить 1,2,3 или 4 инструкции по условию C,NC,Z,NZ (ещё есть флаг V. однако его надо проверять отдельно как произвольный бит в памяти).

P.P.S. Ещё пропускать следующую инструкцию может инструкция DSZ RY (Decrement и Skip если Zero).