Gigatron - un micro-ordinateur fait maison sans processeur

Le micro-ordinateur Gigatron est un ordinateur rétro 8 bits minimaliste construit selon une conception inhabituelle: il n'a pas de circuits intégrés logiques complexes, il n'y a même pas de microprocesseur ! Son processeur est construit sur les éléments logiques classiques de la série 7400, également appelés puces logiques TTL. En fait, tous les éléments d'un ordinateur sont à la fois le processeur. Ces puces simples forment non seulement le CPU, mais effectuent également toutes les tâches qui nécessitent généralement des périphériques supplémentaires. Malgré sa conception simple et compacte, Gigatron fonctionne comme un micro-ordinateur monocarte 8 bits sur lequel vous pouvez jouer à des jeux vidéo.

Gigatron est un projet de passe-temps de Walter Belger, un pirate informatique, spécialiste de la sécurité de l'information et maintenant directeur de la sécurité de l'information chez Philips. Ce lundi 9 septembre, Walter arrive dans notre Hackspace, où il va parler de l'appareil de Gigatron, l'histoire de la création du projet et le montrer en direct.

Sous la coupe, plus sur Gigatron et l'annonce d'une rencontre avec le créateur à Moscou.

Un peu de théorie

La logique transistor-transistor est un type de circuits logiques numériques construits sur la base de transistors et résistances bipolaires. Le nom transistor-transistor est né du fait que les transistors sont utilisés à la fois pour effectuer des fonctions logiques (par exemple, AND, OR) et pour amplifier le signal de sortie (contrairement à la logique résistance-transistor et diode-transistor (DTL)).


^{Diagramme simplifié de l'élément 2 ET NON}

L'élément TTL est basé sur un transistor bipolaire à émetteurs multiples. Si au moins un de ses émetteurs est alimenté en tension de 0V, le transistor sera en mode saturation et un zéro logique sera présent sur son collecteur. Selon le circuit des étages d'entrée et de sortie, nous obtiendrons l'une ou l'autre opération logique de notre élément.


^{Ancienne puce TT74 SN7400 sortie dans les années 70}

Dans les années 80, de nombreuses machines de jeux, ainsi que certains ordinateurs domestiques, étaient produits sur des puces TTL. Le plus célèbre d'entre eux est Apple I, sur lequel Steve Wozniak a travaillé.

Un exemple d'un tel ordinateur Apple 1 , il est également réalisé sur une logique TTL, mais dispose toujours d'un microprocesseur.


^{L'ordinateur Apple I est partiellement construit sur la logique TTL mais dispose d'un microprocesseur}

Histoire de la création

L'auteur du concept original est Marcel van Kervinck. Il a assemblé le premier prototype Gigatron sur une planche à pain. L'ensemble du processus, du développement au projet final, est résolu ici: hackaday.io/project/20781/logs

L'ordinateur fonctionne à une fréquence d'horloge de 6,25 MHz et effectue une opération de 8 bits par cycle.


^{La première version du gigatron montée sur une planche à pain}

Pourquoi ces vieilles puces?

Les auteurs l'expliquent ainsi:

D'intérêt, et pour mieux comprendre l'architecture de base de l'ordinateur. Et aussi de tripoter le fer que nous avions à l'époque. En décembre 2016, nous avons été amusés par l'idée d'assembler un ordinateur sur des puces TTL, qui seraient assez puissantes pour jouer au tic-tac-toe sur un écran LED 8x8. En fin de compte, quelque chose comme cela devrait être fait par chaque ingénieur au moins une fois dans sa vie.

Pourquoi tout cela est-il nécessaire?

Au gigatron, on peut étudier les principes fondamentaux de fonctionnement des ordinateurs et processeurs modernes. Étant donné que tous les éléments de l'ordinateur sont assez primitifs, même un ingénieur novice peut comprendre le principe de leur travail. De plus, c'est juste amusant!

Que puis-je courir?

Vous pouvez essayer votre ordinateur au travail sur l'émulateur logiciel gigatron.io/emu



Dans le firmware standard sont disponibles:

• Jeu de serpent
• Jeu de course
• Jeu de Tic-Tac-Toe
• Jeu de Tetris
• Many Mandelbrot - programme de dessin fractal
• Visionneuse d'images
• Chargeur de programmes
• Environnement BASIC
• WozMon - éditeur de mémoire et moniteur de mémoire Steve Wozniak classiques pour Apple I

UDP: Vidéo de la réunion

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

Walter Belgers est l'un des créateurs de Gigatron, un hacker qui a travaillé dans la sécurité de l'information toute sa vie, principalement en tant que testeur de stylo, et est actuellement le directeur de la sécurité de l'information chez Philips. En combinaison, président de Toool - The Open Organization of Lockpickers. Walter a soudé dans les années 70, mais jamais auparavant il n'avait entièrement construit un véritable ordinateur.

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