Gigatron - كمبيوتر صغير محلي الصنع بدون معالج



الحواسيب الصغيرة Gigatron عبارة عن كمبيوتر عتيق من 8 بتات مبسط تم تصميمه وفقًا لتصميم غير عادي: فهو لا يحتوي على أي دوائر منطقية متكاملة معقدة ، ولا يوجد حتى معالج دقيق ! تم بناء وحدة المعالجة المركزية الخاصة بها على عناصر المنطق الكلاسيكية لسلسلة 7400 ، والمعروفة أيضًا باسم رقائق المنطق TTL. في الواقع ، كل عناصر الكمبيوتر في وقت واحد هي المعالج. لا تشكل هذه الرقاقات البسيطة وحدة المعالجة المركزية فحسب ، بل تؤدي أيضًا جميع المهام التي تتطلب عادةً أجهزة طرفية إضافية. على الرغم من تصميمه البسيط والمدمج ، يعمل Gigatron كحاسوب صغير ذو لوحة واحدة 8 بت يمكنك لعب ألعاب الفيديو عليه.

Gigatron هو مشروع هواية لـ Walter Belger ، وهو متسلل ، متخصص في أمن المعلومات ، وهو الآن مدير أمن المعلومات في Philips. يوم الاثنين 9 سبتمبر ، يصل والتر إلى Hackspace ، حيث سيتحدث عن جهاز Gigatron ، تاريخ إنشاء المشروع وإظهاره على الهواء مباشرة.

تحت الخفض ، المزيد عن Gigatron والإعلان عن لقاء مع المبدع في موسكو.

قليلا من الناحية النظرية


منطق الترانزستور والترانزستور هو نوع من الدوائر المنطقية الرقمية التي بنيت على أساس الترانزستورات ثنائية القطب والمقاومات. نشأ اسم الترانزستور الترانزستور بسبب حقيقة أن الترانزستورات تستخدم على حد سواء لأداء وظائف منطقية (على سبيل المثال ، AND ، OR) ، وتضخيم إشارة الإخراج (على عكس منطق الترانزستور الترانزستور وديود الترانزستور (DTL)).


رسم تخطيطي مبسط للعنصر 2 وليس

يعتمد عنصر TTL على ترانزستور ثنائي القطب متعدد باعث. إذا تم تزويد أحد بواعثه على الأقل بجهد 0 فولت ، فسيكون الترانزستور في وضع التشبع وسيكون هناك صفر منطقي في المجمع. اعتمادًا على دارة مراحل الإدخال والإخراج ، سنحصل على عملية منطقية واحدة أو أخرى لعنصرنا.


رقاقة TT74 SN7400 القديمة الصادرة في 70s

في الثمانينات ، تم إنتاج العديد من أجهزة الألعاب ، وكذلك بعض أجهزة الكمبيوتر المنزلية ، على رقائق TTL. أشهرها هي Apple I ، التي عمل عليها ستيف وزنياك.

مثال على جهاز كمبيوتر Apple 1 ، يتم تصنيعه أيضًا وفقًا لمنطق TTL ، ولكن لا يزال لديه معالج دقيق.


تم تصميم كمبيوتر Apple I جزئيًا على منطق TTL ، لكن لديه معالج دقيق

تاريخ الخلق


مؤلف المفهوم الأصلي هو مارسيل فان كيرفينك. قام بتجميع أول نموذج Gigatron على اللوح. تم إصلاح العملية برمتها من التطوير إلى المشروع النهائي هنا: hackaday.io/project/20781/logs

يعمل الكمبيوتر بتردد ساعة يبلغ 6.25 ميغاهيرتز ويقوم بإجراء عملية واحدة 8 بت لكل دورة.


النسخة الأولى من gigatron تجميعها على اللوح

لماذا هذه الرقائق القديمة؟


يشرح المؤلفون هذه الطريقة:
من الفائدة ، وفهم أفضل للهندسة المعمارية الأساسية للكمبيوتر. وأيضا للعبث بالحديد الذي كان لدينا في ذلك الوقت. في ديسمبر 2016 ، استمتعت فكرة تجميع جهاز كمبيوتر على رقائق TTL ، والتي ستكون قوية بما يكفي للعب tic-tac-toe على شاشة 8 × 8 LED. في النهاية ، يجب القيام بشيء من هذا القبيل من قبل كل مهندس مرة واحدة على الأقل في العمر.

لماذا كل هذا ضروري؟


في gigatron ، يمكن للمرء دراسة المبادئ الأساسية لتشغيل أجهزة الكمبيوتر والمعالجات الحديثة. نظرًا لحقيقة أن جميع عناصر الكمبيوتر بدائية تمامًا ، حتى مهندس مبتدئ يمكنه فهم مبدأ عملهم. بالإضافة إلى أنها مجرد متعة!

ما الذي يمكنني الركض؟


يمكنك تجربة جهاز الكمبيوتر الخاص بك في العمل على محاكي برامج gigatron.io/emu



في البرامج الثابتة القياسية المتاحة:

  • لعبة الثعبان
  • لعبة المتسابق
  • لعبة تيك تاك تو
  • لعبة تتريس
  • العديد من ماندلبروت - برنامج رسم كسورية
  • عارض الصور
  • محمل للبرامج
  • البيئة الأساسية
  • WozMon - محرر الذاكرة ستيف وزنياك الكلاسيكية وشاشة الذاكرة لأبل الأول

UDP: اجتماع الفيديو




الشرائح : gigatron.io/walter/gigatron-neuron.pdf

يعد Walter Belgers واحدًا من المبدعين في Gigatron ، أحد المتسللين الذين عملوا في مجال أمن المعلومات طوال حياته ، وخاصةً كاختبار للقلم ، ويشغل حاليًا منصب مدير أمن المعلومات في Philips. في تركيبة ، رئيس Toool - المنظمة المفتوحة للأقفال. عاد وولتر إلى سبعينيات القرن الماضي ، لكن لم يسبق له أن صنع كمبيوترًا حقيقيًا بالكامل.

___________________________________________________________________________________________________________________________________

Pro Hux Space Neuron


Huxpace Neuron هو مجتمع من المهوسون وعشاق التقنية في وسط موسكو. نستضيف بانتظام الأحداث للأشخاص الذين يحبون التكنولوجيا واستخدامهم غير القياسي. بقية الوقت ، لدينا دائمًا وظائف متوفرة للمهندسين: مع مكواة لحام ، ومذبذب وكل ما تحتاجه لتصنيع الأدوات اليدوية وتصميم الإلكترونيات والبناء. وهنا يمكنك أن تلعب لوحات المفاتيح والجداول في دائرة الإبداع من المهووسين.

نحن في الشبكات الاجتماعية


Source: https://habr.com/ru/post/ar465805/


All Articles