Кто-нибудь подробно анализировал схемотехнику KENBAK-1

[FantomTS]

Давненько у меня было желание повторить эту интересную машинку на отечественной элементной бале, причем на КМОП. Но это не суть важно, для начала стоит разобраться, как оно работает. И затык у меня случился аж уже на 2 листе схем, а именно на адресном счетчике. Как я понял из описания KENBAK-1 память там представлена длинными (по 1024 ячейки) сдвиговыми регистрами Intel 1404A (2 штуки) с ближайшим аналогом 505ИР6, соответственно адресация возможна только при наличия некоторого счетчика адреса инкрементируемого синхронно со сдвигом информации в "кольце". Если что, данный регистр является в принципе динамической ОЗУшкой и при остановке сдвига склонен "забывать" информацию.

По имеющемуся описанию таковой узел найден, но вот его работа остается не очень понятной.

Собран он на 2х регистрах 7495 (К155ИР1)

ADR.1622640401.png (126.9 KiB) Viewed 7666 times

По сигналам "LC" в Если в "1" в такте Т7 то следующими 8 тактами из памяти выдвигается первая ячейка.
/R - последовательно выдаваемый адрес с младшего бита, если в цикле сдвига данного байта он совпал с требуемым то в такте Т7 сигнал CM="1" и следующие 8 выдвинутых из блока памяти бит содержат содержимое искомой ячейки памяти.

А теперь самое интересно - как это работает.

Если что, Т0-Т7 - это бегущая "1" длительностью в 1 мкСек

T.1622641873.png (77.54 KiB) Viewed 7666 times

[Lavr]

Анализировал я схемотехнику KENBAK-1, но очень и очень давно...
Возможно, что-то и на форум здесь выкладывал, но точно сказать затрудняюсь.
Подсказать что-то смогу вряд ли, поскольку если мне схема понравилась, то
я обычно превращаю её в рабочий проект Proteus. С KENBAK-1 не срослось.


P.S. Да, был у нас тут такой топик по KENBAK-1...

[FantomTS]

Аналогично начал переводить в Proteus - но вот тут корректной работы не добился. Поэтому и вопросы.

Вот например на схеме есть некоторые обратные связи с выходов регистров на входы параллельно загрузки и эти цепи прослеживаются на фотографиях печатной платы, при этом выводы 6 регистра установлены в "0" жестко, что исключает параллельную загрузку.

Может есть какие-то идеи ?

[Lavr]

...на схеме есть некоторые обратные связи с выходов регистров на входы параллельно загрузки и эти цепи прослеживаются на фотографиях печатной платы, при этом выводы 6 регистра установлены в "0" жестко, что исключает параллельную загрузку.

Может есть какие-то идеи ?

По опыту я могу посоветовать только одно: если вам понятно, как там ДОЛЖНО работать, то так и делайте!
На примере в который я ткнул: EDUC-8 Microcomputer - Shaos помог мне и купил оригинальные журналы со
схемами за 10 странных Австралийских долларов.
Я начал делать модель в Proteus, некоторых микросхем уже и в жизни не было, других моделей не было в Proteus,
в нескольких местах ошибки мне казались явными - я исправил, как считал нужным.

В итоге, когда всё заработало, я списался с держателем схем - он подтвердил, что ошибки я нашел верно.
"Но Вы же просили журналы! Вы не спрашивали про ошибки!" А про ошибки он сам знал давно.
Но с другой стороны, мы и не говорили, что будем повторять схему. Может мы - коллекционеры старых
раритетных журналов...

[FantomTS]

Имею печальный опыт, когда полез дорабатывать и перерабатывать чужую схему не поняв досконально как она работает.

Полностью-же отработать KENBAK в симуляторе сложновато - нет моделей для регистров памяти, да и по опыту не тянет он такие сложные модели. По крайней мере на моей машине.

Например хитрость с запуском распределителя тактовых сигналов я понял - на частоте переключения конденсатор не успевает заряжаться и нет сигнала установки, только такты прекратились, конденсатор зарядился и выдал сигнал начальной установки. Понятно, что вместо 2х регистров и одного инвертора я поставлю 564ИЕ9, но знать было надо. Теперь вопрос по счетчику адреса и можно узел тактовый + память макетировать в железе. Это знаете-ли дает мотивацию возится с проектом дальше, чем дольше проект остается чисто виртуальным, тем меньше у него шансов облечься в железо и кусочки легированного кремния.

Будет завтра время все-же попробую отследить по плате разводку узла.

[Lavr]

Полностью-же отработать KENBAK в симуляторе сложновато - нет моделей для регистров памяти, ...

Я не думаю, что у вас машина хуже моего ноутбука Интел Атом 2 ГГц 2 ядра, встроенное видео.
В реальном времени, конечно, ничего не потянется... но поиграться вполне можно!

А что нет "моделей для регистров памяти" - это даже хорошо! В Протеусе в принципе нет динамической памяти!
Применяйте там что по смыслу подходит из современного...


P.S. У меня вон более старый ноутбук тянул под Протеус процессор 6502 из мелкой логики!
А вы боитесь, что этот KENBAK в симуляторе не потянет...

[FantomTS]

Я пробовал моделировать "Электронную логарифмическую линейку" из книги "Конструкции советский и чехословацкий радиолюбителей" изд. 1. Так вот не тянет и вылетает (селектор числа импульсов (импульсный генератор по тексту по моему) отдельно работает корректно, на общем сборе начинает врать +/-1 но никогда не ровно). И то вместо счетчиков реверсивных на JK триггерах и куче логических элементов применил аналог К155ИЕ6. Четвертый пень одноядерный, 2 гига, Win XP SP3.

В любом случае корректно узел не работает, а хочется разобраться именно в оригинальной схемотехнике.

Может еще кто-то что-то умное скажет.

ЗЫ: Еще есть предположение о невеликой эффективности и скорости работы машины - в случае 2х батовой команды, команды перехода или команды влияющей на флаги происходит полная прокрутка памяти - до 1023 тактов. Но это пока предположение, так как АЛУ еще не выделил и не ковырял. Да и селектор состояний пока не моделировал, только накидал.

Странно что интересная машина как-то обойдена вниманием и на западных форумах, собирали лет 10 назад полные клоны несколько человек и почти нет обсуждений по наладке, то-ли работало сразу, то-ли суперпрофессионалы, которым и так все понятно.

[Lavr]

Странно что интересная машина как-то обойдена вниманием и на западных форумах, собирали лет 10 назад полные клоны несколько человек и почти нет обсуждений по наладке, то-ли работало сразу, то-ли суперпрофессионалы, которым и так все понятно.

Ну если прямо сказать, то я не стал моделировать KENBAK-1, потому как не увидел в его схемотехнике
ничего интересного.
Я думаю, у Бланкенбейкера было приличное инженерное образование, и то, что он сделал, это - фактически
повторение идей, заложенных еще в Royal McBee LGP-30 только на более современной элементной базе.

[FantomTS]

Мне как раз схемотехника показалась очень интересной.

А с указанной вами машиной ничего сказать не могу, но системы с магнитным барабаном были с параллельными шинами обычно. А вот задержка на оборот в каждом цикле - это да.

[Lavr]

... системы с магнитным барабаном были с параллельными шинами обычно. А вот задержка на оборот в каждом цикле - это да.

Там как раз вся машина последовательная, и регистры - на барабане, как у KENBAK-1 - в его сдвиговой памяти.

Ну на вкус и цвет, как говорится... просто я глянул: своё мнение о KENBAK-1 я однозначно высказал
ещё тогда в августе 2013:

Kenbak-1 меня не привлёк: нет изюминки какой-то что-ли...

И действительно - "изюминки" нет.

[FantomTS]

Ну собственно на вкус и цвет.... все-же мы уходим от темы. Вопрос-то собственно простой - проанализировать работу узла. Просто я совершенно не вижу там объема обратных связей превращающих сдвиговый регистр в счетчик.

[Lavr]

Вопрос-то собственно простой - проанализировать работу узла. Просто я совершенно не вижу там объема обратных связей превращающих сдвиговый регистр в счетчик.

Я просто не знаю, откуда вы скачивали материалы по KENBAK-1.
Те материалы, которыми я пользовался в том бородатом 2013 году, содержали все схемы
и текст описания, как эти схемы работают. Поэтому мне не пришлось моделировать этот
"процессор на рассыпухе", и я отказался от него в пользу более интересного проекта.

Я бы это и выложил, но в то время у меня ещё был Пень 166 под руками, всё на его
винте хранилось, а он благополучно помер...

В принципе - счетчик может быть неявным: что-то сдвигалось и дошло до крайнего бита,
где этот факт можно аппаратно отследить. - Как предположение.
Примерно так сделано в программируемых калькуляторах, где вся память также на кольцевом
сдвиговом регистре сделана.

[FantomTS]

Схемы брал тут, фото плат без элементов где-то в сети.

http://www.kenbakkit.com/manuals.html

Описание есть - но не описание схемы, а очень поверхностное для самого компьютера.

[Lavr]

http://www.kenbakkit.com/manuals.html
Описание есть - но не описание схемы, а очень поверхностное для самого компьютера.

А вот это - не описание схемы разве? Мне кажется, это оно и есть.
KENBAK-Theory_of_Operation-07-Release1-Searchable.pdf

А вот здесь: http://www.bitsavers.org/pdf/kenbak/ вроде как и оригинал описания
KENBAK-1_TheoryOfOperation_Sep72.pdf

[FantomTS]

Эти 2 файла одинаковы +/- мелочи возможно,я перевел процентов на 50 - там очень поверхностное описание. Мол идет и сравнивается с адресом, а как идет и как сравнивается не указано.

Протеус уже глючит страшно - взял и отключил все соединения от всех выводов всех элементов.

ЗЫ - как сделать задержку наносекунд в 100 - поставил 20 инверторов - толку ноль. Блин - начинаются гонки импульсов из-за которых селектор ручных операций не работает. Это признак не совсем корректной схемотехники.