nedoPC.org

Community of electronics hobbyists established in 2002

...
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 17 Sep 2019 12:54



This topic is locked, you cannot edit posts or make further replies.  [ 45 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3  Next
EDUC-8 Microcomputer 
Author Message
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Несколько раз я прочитал "выразительные свойста" нашего коробка...

И вот чувствую, что чего-то мне в этом минимализме не хватает... :(

Флага "С"! :o

То есть флаги Z и S - есть, а вот Carry - нет...

Получается, что как-бэ и простой калькулятор на этой фигульке не сделать?
Как многобайтные целые-то складывать/вычитать?

И инструкций сдвигов немного кастрированные становятся:
rotate accumulator 1 bit right (RAR),
rotate accumulator 1 bit left (RAL).

Побитно число проанализировать можно по флагу Sign.
A вот "задвинуть" что-то в байт из Carry - невозможно... :(

А я люблю этот трюк с "задвиганием" в байт и неявным счетчиком до 8... :-?

Ну да это ладно как-бы... но вот с арифметикой - обидно...
Может быть, я, правда, чего не знаю, но не представляю, как без Carry
складывать(вычитать) целые многобайтные...

Ну разве что заюзать Sign вместо Carry и работать с целыми
беззнаковыми в диапазоне 0-127, а 128 -> Sign использовать для переноса...

_________________
iLavr


08 Oct 2012 16:39
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Попались мне тут весьма неожиданно фотографии конструкции EDUC-8, которые ранее не видел...

Image
Educ8 built around 1978

Image
User interface

Image
EDUC-8 in spaceframe. Daughter board supported tape drive

Image
Keyboard dropped down to show support circuitry

Image
Power Supply

_________________
iLavr


21 Jul 2013 13:18
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Вот ещё попались два интересных варианта исполнения EDUC-8:

Image
с внешним БП from David Snelling (UK)


Image
с расширенной памятью, а потому и - управлением from Harry Sokol (Australia)

_________________
iLavr


22 Jul 2013 06:56
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Оказалось, что EDUC-8 продолжает интересовать любителей самодельных процессоров.
И новый поиск в сети позволил пополнить нашу ветку об этом "мини-компьютере", а его
советуют называть именно так, поскольку микро-процессора, как такового, в EDUC-8 - нет... :wink:

И очень приятной (отчасти) оказалась находка схем "мини-компьютера" EDUC-8, выполненных
в CAD-пакете gEDA schematics неким Gwyllym Suter-ом:

http://www.sworld.com.au/steven/educ-8/E8T.sch - Timing and Control;
http://www.sworld.com.au/steven/educ-8/E8D.sch - Instruction Decoder:
http://www.sworld.com.au/steven/educ-8/E8A.sch - Accumulator;
http://www.sworld.com.au/steven/educ-8/E8MX.sch - Muliplexer.

Поскольку Интернет вещь непостоянная мы с Шаосом подумали, что эти файлы надо бы сохранить
и на этом форуме: Educ8_Schematics.zip.

Теперь о не совсем приятном... что есть gEDA - это чисто линуксовский GNU-CAD, и путной его
рабочей сборки под Венду нет... Но если кто-то хочет рискнуть - существует Виндавозная сборка
as-is: http://www.delorie.com/pcb/geda-windows/

Для существующих у нас на форуме пользователей юникс-подобных систем gEDA проблем вызывать
не должна, а кто слышит это слово впервые, то краткий курс по gEDA можно прочесть здесь. :wink:

Теперь пару слов о том, почему я этим файлам обрадовался: дело в том, что имеющиеся в этой
ветке схемы от автора EDUC-8 в большей степени "логические", а не принципиальные.
От этого там "странные" логические элементы с инверсиями на входе - автор утверждает, что так
понятнее прослеживается логика работы схемы.

Image

Работать с оригинальными схемами тяжеловато ещё и потому, что приходится мысленно заменять
серию 9ххх на 74хх, что весьма затрудняет работу.

Ну и для сугубых Виндавозников, которым затруднительно обзавестись gEDA-CAD, Шаос любезно
конвертировал *.sch-файлы в графические схемы, которые я чуть позже здесь собираюсь также
выложить.

_________________
iLavr


23 Jul 2013 12:28
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
А вот и сами схемы. Я их несколько подрезал по размеру и уменьшил количество цветов до 256.
Но сами чертежи весьма габаритные - поэтому здесь только линки на файлы:

http://www.nedopc.org/nedopc/upload/Educ8_T.gif - Timing and Control - 133776 B;
http://www.nedopc.org/nedopc/upload/Educ8_D.gif - Instruction Decoder - 91884 B:
http://www.nedopc.org/nedopc/upload/Educ8_A.gif - Accumulator - 67240 B;
http://www.nedopc.org/nedopc/upload/Educ8_MX.gif - Muliplexer - 134232 B.

По этим схемам вполне можно проверить работоспособность EDUC-8 в каком-либо из симуляторов.

Но предупреждаю - ошибки возможны. Просматривая схему Educ8_T.gif, я уже нашел две.

Ну и следует помнить также о том, что схема EDUC-8 расширялась, так что есть и просто отличия
от схем, опубликованных в этой ветке ранее.

_________________
iLavr


23 Jul 2013 13:18
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Перерисовал схемы в черно-белый формат. Где мог, поправил к более привычному виду,
чтобы элементы не располагались вертикально.
Где заметил ошибки - исправил (надеюсь, что не добавил своих) :lol: , вот файлы:

Timing and Control - 62.16 Kb;
Instruction Decoder Part_0 - 34.46 Kb;
Instruction Decoder Part_1 - 8.85 Kb;
Accumulator - 29.75 Kb;
Muliplexer - 56.47 Kb.


Качество всех схем примерно вот такое:

Image
Instruction Decoder Part_1

_________________
iLavr


27 Jul 2013 05:17
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Lavr wrote:
Мне тоже отечественная система УГО представляется более понятной.
Поэтому схемы, которые представляют для меня интерес, обычно отрисовываю
вначале в наших обозначениях.

Ну вот... осилил фронт-панель... мне сегодня трубы меняли на нержавейку, ну и чтоб
не мешаться под ногами у сантехников, - провёл время с пользой за ноутбуком... :lol:

Image
EDUC-8_Front_panel

.

_________________
iLavr


31 Jul 2013 16:07
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Вобще говоря, схема, построенная на RC-цепочках и одновибраторах, считается разработанной
неграмотно.
Нет, я понимаю, что он упрощал... но я бы его узлы с одновибраторами заменил вот такой схемой:

Image

Она как раз для таких случаев и нужна, и столь известна, что я нашел рисунок в инете
просто с пол-пинка... причём вся - выполнена на "кошерной" ЛА3 ! :o
А то - нищебродская схемотехника и интегральные одновибраторы АГ3 - это как-то не
совсем совместимо... :wink:


PS. Сегодня сантехники собрались чинить стоЯк... может узел памяти отрисую... :D

_________________
iLavr


01 Aug 2013 00:52
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
А память-то в EDUC-8 - 93415 STATIC RAM 1024X1.... :o
У неё раздельные Din и Dout... :(

Аналоги либо Интел IC2125 SRAM* 1kx1 60nS or 110 nS
либо IC2125AL SRAM* 1kx1 33nS or 50 nS

Из отечественных - это 132РУ2, 132РУ3, 132РУ4 (1kx1)...

Image

Hу накрайняк - 132РУ5, 132РУ16 (4kx1)

А у меня их ни в реале, ни в симуляторах - нетууууу.... :(
Какая засадааааа... :(


PS. А 5-битный сдвиговый регистр с параллельной загрузкой - 7496 -
и вовсе не имеет отечественного аналога...
:-?

_________________
iLavr


01 Aug 2013 02:53
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Lavr wrote:
Сегодня сантехники собрались чинить стоЯк... может узел памяти отрисую... :D

И таки - отрисовал... :wink: Хотя "кросс-ворд" от автора EDUC-8 оказался более запутан... :D

Image
Увеличить

В "причесанном" виде хардверная реализация системы команд стала просматриваться явно.
А то по-началу озадачился я - ну для чего автор впёр 5-битные сдвиговые регистры 7496,
хотя в одном из них использует лишь 3 разряда ?! :o

А всё так и оказалось... хитро-задуманно! :wink:

В общем-то, схемотехника хардверного варианта реализации "самогонного" ЦПУ мне и интересна.
Для чего я, собственно, и перерисовываю эти схемы в более "читабельный" вид...

_________________
iLavr


04 Aug 2013 03:35
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Начал отрисовывать Программный Счетчик (РС) и последовательный Сумматор -
EDUC-8_PC_ADDER_logic и был удивлён неимоверно! :o

Для инкремента 8-битного Программный Счетчика, выполненного почему-то на
сдвиговых регистрах (а я давно был в сомнении - не ошибка ли это...) так вот,
содержимое Программного Счетчика прогоняют через сумматор для операции
его инкремента! :o

А я как-то привык, что Программный Счетчик - это двоичный СЧЁТЧИК, как ни крути...
И РС = РС + 1 - это один управляющий импульс на вход инкремента +1 ! :roll:

Ну ладно - дорисую, раз начал... но что-то схемотехника при ближайшем рассмотрении
нравится мне всё меньше... :(

Единственное, что вдохновляет - 7400 (aka 155ЛА3) в схеме поднасыпано с избытком!

При такой схемотехнике и full serial adder 7480 (aka К155ИМ1) кажется в конструкции
избыточным... :lol:

_________________
iLavr


04 Aug 2013 14:45
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Lavr wrote:
Начал отрисовывать Программный Счетчик (РС) и последовательный Сумматор...

Но решил, что отрисовать в более понятном виде регистр команд и дешифратор - нужнее...
Ибо очень утомило смотреть каждый раз в текст, что за управляющие сигналы проходят... :-?

Image

Автор хорошо придерживается и здесь генеральной линии - больше К155ЛА3 и К155ЛН1 ! :wink:
Что с точки зрения нищебродской схемотехники - есть правильно!

Меня несколько озадачило применение хитрого регистра К155ИР30 (он же 74259 или 9334),
но как оказалось - здесь он просто в роли дешифратора с памятью, что позволяет в одном
корпусе реализовать сразу и регистр команды и её дешифратор.
По сути - это 8 триггеров с единым информационным входом и дешифратором их выборки с
единым сбросом и стробом записи.

В остальном - никаких особых схемотехнических изысков...
Дешифратор разбрасывает код команды на 6 инструкций и две группы.
После чего комбинационная логика распределяет куда и в какие моменты времени направить
управляющие сигналы.

Да - упростить тут есть что, но это подорвет нищебродскую генеральную линию - больше
К155ЛА3 и К155ЛН1 ! :D

Ну разве что автор довольно фривольно оставляет по 2-3 неиспользованных элемента
в корпусах логики... что как-то ставит под вопрос целесообразность применения регистра-
дешифратора в одном корпусе.
Да и место на плате не так чтобы жестко лимитировано...



PS. Шаос - какой здесь наиболее адекватный ситуации перевод слова DEFER ?

_________________
iLavr


07 Aug 2013 03:45
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Post 
Отрисовал задающий генератор и логику управления!!! :wink: Схема довольно-таки крупная... :o

Image

Image

Посмотреть: 2_EDUC-Timing_logic

Что касается её схемотехники, то и, воплощая принцип "больше К155ЛА3 и К155ЛН1",
есть места, где вполне бы можно было ужаться...

Возможно, автор оставил лишние элементы в корпусах про запас на будущее. :lol:

И нумерация корпусов - авторская, так что, кто смотрит схемы внимательно и с интересом, -
не удивляйтесь, что отдельных корпусов, в порядке возрастания их нумерации, - на схеме нет.

_________________
iLavr


12 Aug 2013 07:00
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Lavr wrote:
Начал отрисовывать Программный Счетчик (РС) и последовательный Сумматор...

И вот, наконец, я их отрисовал!!! :wink: Схема крупная - разбил на две части... :o

Part_1_EDUC-PC_Adder_logic
----------------Image


Part_2_EDUC-PC_Adder_logic
---Image
Посмотреть целиком: 3_EDUC-PC_Adder_logic

Триггер флага переноса - изобразил, как обсудили вот здесь...

Последовательный сумматор - со всеми уточнениями, сделанными здесь...

5-разрядные регистры 7496, на мой взгляд, в этой схеме излишни, т.к. их повышенная
разряность здесь никак не используется.
Можно было бы и двумя 4-разрядными обойтись..

Оригинальную схему автор "замутил весьма талантливо"... вроде как я нигде не ошибся...

Но - если кому понадобится - трассировка для проверки:


Увеличить



PS. Осталось разобрать лишь плату аккумулятора и можно попробовать этот EDUC-8
помоделировать. Только вот отпуск у меня к концу близится...
:wink:

_________________
iLavr


22 Aug 2013 04:19
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Аккумулятор с логикой управления им отрисовал довольно быстро! :o
Большие идентичные блоки уже были на других схемах...

Image
Посмотреть: 4_EDUC-Accumulator_logic

Особых схемотехнических изысков нет, разве что RAR делают сумированием аккумулятора
с самим собой, а вот RAL - переписью с выходов регистра-аккумулятора на его же
входы со свигов влево на разряд.

Почему это меня удивило - так 155ИР1 - регистр сдвиговый, и RAR можно выполнить одним импульсом! :o
Но нет - сдвиг 8 бит через последовательный сумматор... :(

Но в принципе - все основные блоки я привел в понятный вид, кроме дешифратора-селектора УВВ,
логики управления УВВ и самих УВВ...
Они пока не нужны, поскольку в минимальном варианте EDUC-8 запускается на том, что уже есть.

Если останется время в напряженную неделю конца отпуска - возможно, потихоньку начну
пробовать моделировать эту конструкцию... :wink:

_________________
iLavr


22 Aug 2013 18:07
Profile
Display posts from previous:  Sort by  
This topic is locked, you cannot edit posts or make further replies.   [ 45 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3  Next

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.