Gigatron (компьютер на рассыпухе)

[Shaos]

Вроде не пролетало ещё:

https://hackaday.io/project/20781-gigatron-ttl-microcomputer

https://gigatron.io

 Gigatron Video

https://www.youtube.com/watch?v=_2uXqTi42LI

[Shaos]

Вот и у меня появился Gigatron (на фотке ещё видно Z80-кит RC2014):

[Shaos]

Вроде не пролетало ещё:

https://hackaday.io/project/20781-gigatron-ttl-microcomputer

https://gigatron.io

 Gigatron Video

https://www.youtube.com/watch?v=_2uXqTi42LI

Пишут Марсель умер: https://forum.gigatron.io/viewtopic.php?f=5&t=235

[Lavr]

Вот и у меня появился Gigatron ...

Почитал я тут про этот Gigatron по случаю:
https://hackaday.io/project/20781-gigat ... rocomputer
https://hackaday.io/project/20781/logs
https://www.pvsm.ru/blog-kompanii-neuro ... ace/329264
https://habr.com/ru/company/neuronspace/blog/465805/
http://aciso.ru/news/3972/

И что-то я основную идею не понял... начинали всё как:

...компьютер на ТТЛ-чипах, который будет достаточно мощный для игры в крестики-нолики на LED-экране 8×8.

И сделали это на макетке.

Но в итоге вдруг:

Today my Gigatron believes it's an Apple-1 instead of a TTL computer. It's running the original 6502 wozmon code with mockup terminal I/O patched to it. Of course the patching, and some relocation, make up for the system differences. With a tongue in the cheek, we can say it turns the Gigatron into an Apple-1 clone!

Ну и по софту там Воз-монитор стартует и т.п.

С самого начала что ли сделали просто 6502 - ТТЛ клон?


P.S. Так, судя по вот этой странице: https://gigatron.io/?page_id=482 - сильно урезанный 6502,
но архитектура всё же - 6502.

[Lavr]

Так, судя по вот этой странице: https://gigatron.io/?page_id=482 - сильно урезанный 6502,
но архитектура всё же - 6502.

В общем, забавно они поступили: чтобы добиться совместимости с Apple 1 меняют они ПЗУ микрокоманд.

"Marcel wrote the Gigatron's 6502 microcode quickly (no bugs detected so far) but wrapping the Apple I around it took about a year. The machine has become dual-core: You either use its colourful native vCPU microcode to embarrass 1980s home computers, or you boot it into 6502/Apple-1 mode to demonstrate how a compatible Apple I including all its display hardware can be done in only 930 logic gates."

А своя оригинальная система команд у них простенькая:

Native-instruction-overview-2019-11-25-600x480.gif

CALL (JSR) и RET в системе команд, как видим, отсутствуют...

По большому-то счету Gigatron этот не лучше многих 6502-ТТЛ самодельных компьютеров.
Но шумиху раздули и конструктор продают... весьма, весьма неглупо!

[Lavr]

Так, судя по вот этой странице: https://gigatron.io/?page_id=482 - сильно урезанный 6502,
но архитектура всё же - 6502.

Нет, архитектура всё же совсем не 6502, когда схемотехнику посмотришь...

Schematics 2020-03-20.gif

Архитектура Гарвардская у них, ПЗУ программ и ОЗУ - отдельно.
В качестве ПЗУ программ применили они 16-битную быструю микросхему AT27C1024 с Т = 70 нс.

AT27C1024.gif

Это позволяет им на частоте 6.25 MHz программно организовать экран 160x120 pixels with 64 colours,
и 6502 эмулировать чисто программным способом.
Эмулируемый 6502 при этом работает примерно на 200 кГц, что позволяет запустить WOZ-monitor
и шахматы.

По своей собственной архитектуре Gigatron TTL ближе к тому же PIC16.
Была у нас тут такая идея давно - сделать очень быстрый 4-битный TTL-CPU, и на нём эмулировать
медленный i8080...
Но, природу не обманешь, очевидно... И более простой 6502 8-битным TTL-CPU эмулируется
всего лишь на 200 кГц.

P.S. А кстати, ПЗУ AT27C1024 должна хорошо в схемы с ЦПУ 1801ВМ1(2) и т.п. подходить!

[Shaos]

Я так понял, что Марсель сделал софтовый эмуль 6502 на очень урезанном ТТЛ проце (я его кстати так и не собрал)

[Lavr]

Я так понял, что Марсель сделал софтовый эмуль 6502 на очень урезанном ТТЛ проце (я его кстати так и не собрал)

Знаешь, там реально в твоём конструкторе может быть и не совсем то, о чем я тут пишу.
А пишу я о варианте по адресу: https://gigatron.io/?page_id=482 - оттуда взято
описание, схемы, система команд и т.п.

Реально же этот Gigatron существует по меньшей мере в 3-х вариантах:

1. 8-bit Native assembly code, that implements a Harvard architecture. This mode offers a 17 instruction set, and supports up to 256 instructions: 8 ALU operations, 8 addressing modes and 4 bus modes. The ROM firmware and the vCPU interpreter are written in the 8-bit Native assembly code.
2. 16-bit vCPU interpreter, that implements a von Neumann architecture and has a 34 instructions set. It loads and runs programs from the RAM. The integrated programs are written for this vCPU.
3. MOS 6502 emulator (experimental), able to run MOS 6502 machine code.

И какой из них продают в виде конструктора я затрудняюсь точно сказать...
Но, судя по этим описаниям, я прочитал и посмотрел схемы от варианта 1.

[Shaos]

Это всё "виртуальное" - пускается на одном и том же железе, но с разными прошивками

[Lavr]

Это всё "виртуальное" - пускается на одном и том же железе, но с разными прошивками

Очень сомневаюсь, что "на одном и том же железе". Где-то попадалось, что число ИС увеличено,
хотя и ненамного.

Не готов это искать, поскольку разочаровала меня эта конструкция.
Сильно урезанный, но всё же ТТЛ 6502 - был бы гораздо интереснее на 6.25 МГц, тем более,
что мы видели: что и на сильно урезанном 6502 можно эффективно работать!

[Lavr]

Где-то попадалось, что число ИС увеличено, хотя и ненамного.

Да, именно так - совсем ненамного. По начальному описанию корпусов - 37.

Launched two years ago, Marcel van Kervinck and Walter Belgers' Gigatron TTL Color Computer — to give the board its full name — is a "what if" project to investigate the creation of an 80's-style home computer using only discrete logic. There is no microprocessor on board; instead, everything is done in 37 7400-series TTL chips — giving its central processing unit total of 930 logic gates.

По схеме корпусов - 39:

0009.gif

Для ровного счета могли б и 40-вой корпусок впеньдюрить...
Хотя там есть что впеньдюрить, оглядываясь на 80-е.
Очень неплохие ИС у них в массе своей!
Ну правильно: из "говна и палок" нефиг делать хорошие компьютеры!

[Lavr]

Я так понял, что Марсель сделал софтовый эмуль 6502 на очень урезанном ТТЛ проце ...
...всё "виртуальное" - пускается на одном и том же железе, но с разными прошивками

Тут есть одна непонятка, причём "тень на плетень" наводится самими авторами...

И непонятка вот в чём: архитектура Гарвардская, что понятно - самодельный проц так сделать проще.
Смотрим на блок-схему: есть ПЗУ программ, есть ОЗУ, а декодер команды - аппаратный!
Они на блок-схеме называют его Control Unit:



Они применили дешифрацию команда по битам, похожую на ту, что у реального 6502.
Но команд (точнее сказать режимов) всего 8, хотя у каждого "режима" несколько способов адресации.
Только чего у них реально нет, так это ПЗУ микрокоманд с микрокодом - просто нет!

Если я правильно понимаю принцип, то 8-ю аппаратно реализованными реальными командами своего
ЦПУ "на россыпухе" они должны ИНТЕРПРЕТИРОВАТЬ полную систему команд 6502, чтобы запускать
родной софт 6502.

А теперь посмотри, что пишут:

mcod.gif

Ну откуда здесь взялся какой-то Микрокод, когда дешифрация аппаратная и микрокода
в принципе в их конструкции ЦПУ нет?

Или вот ещё:

mcode.gif

Снова - Микрокод! Откуда взялся микрокод там, где его в принципе нет?

[b2m]

Откуда взялся микрокод там, где его в принципе нет?

Микрокодом там называется то, что хранится в ПЗУ. В листинге он 16-битный, т.е. вместе с 8-ю битами данных D.

[Shaos]

Откуда взялся микрокод там, где его в принципе нет?

Микрокодом там называется то, что хранится в ПЗУ. В листинге он 16-битный, т.е. вместе с 8-ю битами данных D.

А где же там хранится программа?...

[Lavr]

Откуда взялся микрокод там, где его в принципе нет?

Микрокодом там называется то, что хранится в ПЗУ. В листинге он 16-битный, т.е. вместе с 8-ю битами данных D.

А где же там хранится программа?...

Микрокодом, на мой взгляд, авторы, действительно, ошибочно "называют то, что хранится в ПЗУ".
Но это не микрокод в общепринятом понятии. Это интерпретатор команд 6502 на ассемблере этого
самого Gigatron-а.

С этим интерпретатором Gigatron начинает "притворяться" не только 6502, но и целиком Apple I,
эмулируя особенности его контроллера дисплея и ввод/вывод.

Ну и если я всё правильно прочитал, есть ещё одна фишка: программа Васик загружается в ОЗУ из
адаптера PS/2 клавиатуры, сделанного на микроконтроллере.

Я тут немного поковырял их декодер команды - Control Unit:

00041.gif

Дешифрация кода команды сделана, действительно, по образу 6502 (в нижнем углу).
Видимо поэтому эмулировать весь 6502 вместе с аппаратными особенностями Apple I на приемлемой
скорости довольно-таки нетрудно...