- Byggadator - lists.ludd.ltu.se

Nätagg färdigritade.
by Anders Magnusson March 9, 2015

March 9, 2015

Hejhopp, jag har ritat färdigt stabbade nätagg för 150V, 75V och -100V nu. Dessutom simulerat dom för att veta att det blev bra :-) Ritningar: http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/drawings/VTC1-power-stab-150V.jpg http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/drawings/VTC1-power-stab-minus-100V.jpg http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/drawings/VTC1-power-stab-75V.jpg Jag tänkte använda isolertrafosar, går att får tag på utan problem till mycket lågt pris, därav låga inspänningen. Det som är zenerdioder är egentligen spänningsstabbar, 150C2 och 85A2 som jag har ett gäng av. 150V-delen har serieregulatorer typ 6080, jag hittade ett par såna när jag grävde i förrådet. Dom har väldigt låg inre resistans vilket är bra. Den delen består då av 4*UY1N + 3*6080 + EF80 + 85A2. -100V använder en PL519 som shuntregulator. Det var enklare än serieregulator när man har plus-sidan kopplad till jord och dessutom behövs att det går en del ström den vägen för att undvika att trafosarna blir likströmsmagnetiserade. Den delen består då av 3*AZ4 + PL519 + 150C2. 75V kommer att användas rätt lite, det är för skärmgallret till gate-rören. Där har jag ett till PL519 som serieregulator den här gången, dessutom så behövs -100V som referens så där tänkte jag ta spänningen från -100-delen. Blir det inte tillräckligt bra får man använda en 108C1 eller liknande istället. Den delen består då av 3*AZ4 + PL519 + EF80 + 85A2. Man kan dessutom seriekoppla EF80 och PL519 och mata dom direkt med nätspänning, så slipper man nån trafo för den glödspänningen. UY1N likaså. 6080 och AZ4 måste man dock fixa spänningsmatningen för. Jag tänkte göra dom här som var sin modul, så att man kan bygga ut det efter hand, typ 19-tums 2U höga saker. Det är nästa steg, rita och tillverka :-) -- Ragge

2 1

Ett annat datorprojekt
by Bjarni Juliusson March 1, 2015

March 1, 2015

Ja det är alldeles för sällan det skrivs nåt här, så här kommer lite bilder på ett annat datorprojekt jag hittade på som omväxling från den stora datorn. Jag ville få nånting byggt som fungerade, så jag svängde ihop en liten mikrodator med en 6502-processor, lite RAM och EEPROM, och ett par serieinterface: http://www.update.uu.se/~bjarni/temp/6502-dator/ Brum heter den. Den har 32K RAM, 8K EEPROM, två RS-232-interface, och en behändig kontrollpanel som jag använde för att bootstrappa programmerandet. Som det är nu har kontrollpanelen bara funktionalitet för att läsa och skriva i minnet, men det finns lite förberett för instruktionsstegning och lite andra mindre funktioner. EEPROMet kan skrivskyddas med en jumper och skyddet kan även slås på och av med en särskild signal på bussen som jag tänkte koppla till en knapp på panelen. Serieinterfacet använder sig av två stycken 6402-UARTar, vilka jag valde för att de har alla kontroll- och statussignaler utdragna till egna pinnar istället för register man måste pilla med för att konfigurera gränssnittet, vilket gör att jag har kunnat designa det så att portarna kommer upp automatiskt förkonfigurerade för 9600 8N1 efter strömtillslag, vilket är en angenäm bekvämlighet. Varje port har fyra skrivregister [data, handskakning, baudrate, kontroll] och fyra läsregister [data, handskakning, status, reset]. Reset görs alltså med en läsning, för att det var bekvämt att implementera i hårdvaran och det fanns ett ledigt läsregister. Handskakningen är bara två utgående och två ingående GPIO-signaler, som man egentligen kan göra vad man vill med men som kan användas till RS-232-handskakning om man behöver. I och med att de är helt mjukvarustyrda kan man göra både gammaldags assymmetrisk handskakning och modern symmetrisk handskakning. Nivåkonverterarna är inte installerade än, så just nu är det bara dataledningarna som funkar, men det är tillräckligt för att prata med både en terminal och en terminalväxel, så jag kan programmera datorn över nät från en Linuxmaskin. :) Kontrollregistret styr antal data- och stoppbittar samt paritet på/av, udda/jämn. Statusregistret meddelar data mottagna, overrun, paritetsfel, framingfel, samt utgående databuffert tom och utgående överföring färdig. Framingfelsbitten på den ena porten har jag också kopplat till NMI-ledningen på bussen, så man kan ovillkorligt interrupta processorn genom att skicka ett break från terminalen. I NMI-hanteraren har jag ett filöverföringsprogram för att uppdatera firmwaret. Andra interrupts är planerade men inte implementerade än. Jag var för sugen på att börja skriva mjukvara. :) Chassit är nån botten med ram för framsidan som låg i min skothög hemma, och sidoplåten är utklippt ur sidan av ett gammalt trasig Tektronix-oscilloskop. Nätagget som sitter i på bilden gick sönder nästan direkt, så nu är det en liten väggvårta istället. Den får jag nog byta ut när det kommer lite mer saker i lådan. Det tomma kortet i botten är alltså en systembuss utan kontakter monterade. Det enda kortet hittills är device 0, som är serieinterfejset (inte med i bilderna, som jag tog innan jag byggt det, utom sista bilden som var mitt första test av seriekortet). Längst in, i plan med bussmoderkortet, sitter själva datorkortet, som är kanske 10x10cm och rätt fullproppat, med processor, RAM, ROM, adressavkodning, samt en massa logik som har att göra med kontrollpanelen. Mina såna där roadrunner-remsor tog slut när jag hade byggt processorkortet, så för serieportskortet ritade jag en modell och lät en kompis skriva ut lite nya på 3D-skrivare. De funkar hyfsat, men går sönder lite för lätt. Ska prata med honom om ifall det går att göra nåt åt det för nästa omgång remsor. Nu funderar jag på vad som ska bli nästa instickskort att bygga. Nån sorts lagring kanske, eller grafikkort, eller ljudkort, eller en massa GPIO, vilket jag skulle ha nytta av hemma. Ethernet är lockande också. Angående ditt nätagg Ragge så har jag inga kommentarer. Det är lite utanför mitt kunskapsområde. Men jag bidrar med hurrarop och hoppas att du får nånting byggt snart! Och 200kHz tycker jag är helt tillräckligt! Jag har förresten designat en hyfsad instruktionsuppsättning för min rördator, men inte testat den. Får ta och skriva en emulator och en assembler och prova att skriva lite program och se hur användbar den är, och hur kompakt koden blir. Kompakt kod är nog den viktigaste egenskapen jag vill ha, med den minnesstorlek jag har tänkt. Har sugnat igen på att bygga på rördatorn, så det kanske kommer ett brev om det om inte alltför länge. :) Bjarni

3 15

Power supplies
by Anders Magnusson Feb. 25, 2015

Feb. 25, 2015

Nu var det ett tag sen det skrevs nåt, så jag får väl skriva några rader :-) Jag hade som mål att kunna ha en cykeltid på 1ns när jag började med det här, och nu visar det sig att det även går att köra betydligt fortare när man testat lite. Men: Det gör att man behöver rejält med ström, och det blev jobbigt. Så; om man backar lite och räknar med rejält lägre anodström (5-10mA) samt skippar en del katodföljare så börjar det bli hanterbart, men då går det långsammare. Man går hålla sig under 200kHz. Å andra sidan är det här ju ett första försök, så det får duga. Man får snabba på maskinen efter hand :-) Nåväl, själva nätdelarna är ju ändå en lika delikat fråga. Det vore trevligt att kunna använda sig av isolertrafos, det går att hitta såna lite här och där, och då får man ut 230V. Jag kommer att behöva 150V, 70V och -100V ser det ut som. Jag hade tidigare tänkt slippa använda reglering, men det kommer nog inte att funka, så jag ritade ett reglerat nätagg för 400mA 150V med inspänning från två isolertrafos: http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/drawings/VTC1-power-stab-150V.jpg Här är själva konstruktionen dessutom rippeldämpande, så att man ligger vid full last på ungefär 100mV rippel. Torde vara helt OK. Zenerdioden motsvarar en 85A2, alltså spänningsreferens 1-10mA. Fyra st UY1N som likriktare gör att man kan koppla glödspänningen i serie till dom och mata med 220 direkt (50V styck). Klarar 140mA styck, tar ut 100mA. 2 stycken 6080 som man använder som serieregulatorer, 100mA per anod (dubbeltrioder). Ca 50V spänningsfall, ger 5W per anod (max 13). Det enda som försämrar regleringen är katodmotstånden på 6080, men det får man stå ut med, dom behövs eftersom trioderna är parallella. Det är bara några volt sving man får iallafall. Några kommentarer på detta? -- Ragge

1 0

Test av klockgenerator
by Anders Magnusson Jan. 6, 2015

Jan. 6, 2015

Jag tog och lödde ihop en liten klockgenerator för att se hur teori och praktik bar sig åt tillsammans. Den består av: - Astabil multivibrator på 1ms cykeltid (6J6==ECC91) - Två inverterare för pulse-shaping (6J6) - Bistabil multivibrator (flipflop) för att dela klockpulsen (6J6 + 6AL5==EAA91) - Gate-krets för att ANDa ihop klockpulsen så att man får 1-0-0-0. (6CS6==EH90) - Inverterare som ger lite mer kraft för drivningen (6AQ5==EL90) Resultatet nedan. Lite mer shaping så skulle utsignalen kunna vara rätt snygg :-) Fladdret emellan pulserna blir på grund av heptoden. Den är dessutom ganska otrevlig mot de andra kretsarna, eftersom g3 kan fladdra vilt när g1 är låg. Jag har ingen bra lösning på det än, men normalt så skall man väl ha en gate-krets där g3 drivs av ett separat drivrör som slår på många såna. Jag blev tvungen att koppla in dubbeldioden till flipflopen för att undvika att den triggades av de uppåtgående pulserna också, det blir en dålig delare då. ...och så här ser testmiljön ut :-) Ett enkelt blockschema över konstruktionen... -- A

4 6

Sammanfattning av lite mer tester
by Anders Magnusson Jan. 5, 2015

Jan. 5, 2015

Nu har jag provat lite till, sammanfattar här om nån är intresserad: Det går synnerligen bra att köra glödspänningen på 5V istället för 6.3V. Jag har testat skillnaden i emission på ett gäng rör utan att kunna se mer än max ett par procents skillnad, mestadels så är det ingen skillnad alls. Det är bra, då kan man använda ett PC-nätagg för glödspänningen, betydligt enklare än att behöva ha en trafo som ger 200A, eller nåt. Det enda man kan vara osäker på här är huruvida det finns några andra implikationer. Enligt en rapport från MIT i slutet på 40-talet så fann man att det var större risk för "cathode poisoning" om glödspänningen låg lägre än specat. Dock är det väl tveksamt om det är ett problem längre (om man har nyare rör). E90CC har betydligt bättre hastighetsegenskaper än alla de andra dubbeltrioderna jag testat, oberoende tillverkare. Man kan föralldel läsa igenom lite av det på kurvorna, det har dels lägre inre resistans och dels klarar det högre förlusteffekt. Nu har jag haft samma design med alla tester men den lägre inre resistansen har påverkat. E92CC och ECC91/6J6 är löjligt lika funktionsmässigt, dock är den interna konstruktionen olika. I övrigt så får man samma resultat. Det som hade varit intressant att testa vore E88CC, dock så har jag tyvärr inget sånt. Lite mer läsande visar också att det tydligen är normalt att koppla E92CC i maskiner med cykeltider ner till 2-4 millisekunder, och skall man ha kortare tider är det E90CC som gäller. En annan skillnad här konstrutionsmässigt är att det är en "standardtyp" av kombinatoriska kretsar som används när man har det långsammare röret, det verkar vara i princip samma som IBM604. När man har den snabbare varianten så blir det mer HF-beräkningar och andra typer av kopplingar (== jobbigare att bygga). Det var lite sammanfattning det. Nu skall jag författa ett nytt mail med vad jag egentligen byggt :-) -- Ragge

1 0

Mer om Astabila Multivibratorer
by Anders Magnusson Jan. 3, 2015

Jan. 3, 2015

Gott nytt år 2015, såhär på det nya året så tog jag och dammade av lite ingenjörskunskaper igen för att komma nån vart med mitt projekt. Först ut är att bestämma hur man skall generera klockpulserna. Det må vara en liten sak men rätt centralt för att få resten att fungera :-) Jag tog och ritade ihop två typer av astabil multivibrator igen, dels en baserad på en Schmitt-trigger och dels en traditionell Abraham-Bloch (som även gjorts förut). Lite tester visar att 1) Abraham-Bloch är mer predikterbar och 2) E90CC är ett betydligt bättre rör att använda än 6J6 för sånt här. Lite kurvor och scheman: * 6J6 in a Schmitt-trigger <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/6J6-500-Schmitt.jpg> * E90CC with 200ns curve <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/E90CC-200ns.jpg> * E90CC with 500ns curve, better falling slope <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/E90CC-500ns.jpg> * E92CC with 500ns, similar to E90CC <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/E92CC-500ns.jpg> * Schematics over the Schmitt multivibrator <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/Schmitt.jpg> * Schematics over the Abraham-Bloch multivibrator <http://www.ludd.ltu.se/%7Eragge/vtc/150102/Abraham-Bloch.jpg> Ju snabbare det går, desto mer sinuslikt blir det. Men för att det skall funka bra är falltiden på flanken mest intressant, eftersom det är den man har till att slå om switchar och sånt. Den ser ut att ligga mellan 50-100ns och det är helt OK. Då jag har som mål att ha en cykeltid på 1us så är det bra att det går att styra över den lite utan problem, typ med en faktor fem :-) Sen så har jag preliminärt tänkt att ha en latch-in-puls för datat 3/4 in i klockcykeln, så då är det ju bra om man kan köra med dubbla klockan, ha en flip-flop och en AND så slipper man ha fördröjningskretsar och flerfasklocka. Men det är nästa sak att testa... -- Ragge

2 2

Designstatus Nova-klon.
by Anders Magnusson Dec. 20, 2014

Dec. 20, 2014

Det var ju efterfrågat med lite status så jag tog och plockade ihop mina ritningar, räknade lite och sammanfattar nedan. Jag kommer att ha väldigt mycket AC-kopplat, det förenklar en hel del när man till exempel ställer om en vippa. Målet är fortfarande att kunna ha en cykeltid på 1us, dock så krävs rätt mycket katodföljare för det och dom slukar ström, så jag får se om version 1 har lägre klockfrekvens. De delar jag kollat på hittills är: - CPU - MMU - MEM - TTI/TTO Sekundärminne och CRT inte medräknat, ej heller nätagg. CPU: Den består av 5 olika logiska block: - ALU Den är kombinatorisk och måste vara DC-kopplad. ADD är en av de jobbigaste sakerna att göra tidsmässigt. Behöver 14 rör per bit == 224 stycken. - Registerstack Fyra register, tar 5 rör per bit == 320 rör. - MA/MB Buffertregister till/från minnet, 160 rör. - Control Ej färdigdesignat, bör bli ca 200 rör. - IR Programräknaren har lite extra rör, så den tar 72 stycken. ====== Summa CPU 976 rör. MMU: - Adressmapregister 8 * 32 * 2 == 512 rör, kan tillkomma några drivrör. - Fault/trap-logik Bör bli 228 rör. ====== Summa 740 rör MEM (4k core): - Drivers 96 stycken - Decoder 96 stycken - Sense/Inhibit 32 stycken - latchar 80 stycken ====== Summa 304 stycken. Sen tillkommer ca 50 per extra 4k. TTI/TTO: - Serieporten bör bli bland det minsta, ungefär 80 rör.

2 2

Bildskärmsbyggande
by Anders Magnusson Dec. 20, 2014

Dec. 20, 2014

Jag har fått tag på en gammal TV (17TX180U) med 90-gradersbildrör (AW43/80) vilket torde vara bra material för att bygga en "tidstypisk" terminal :-) Jag har några funderingar som kanske nån har lite tips om. Om man skall göra en 80*24-terminal så behöver man till att börja med ett bildminne på 1920 bytes för att lagra datat. Det är det lämpligt att ha core till. Scantiden på en TV är 64us, skall man ta ut 80 tecken på den tiden får accesstiden till minnet max vara 0.8us. Men man måste dessutom skriva tillbaka det man just läst, och då blir det jobbigt. Ideer någon? Har man dessutom teckenbredd på 8 delar så skall det ta 0.1us för varje del, det hinner man ju inte med. Jag tror inte man bör ändra scantiden, då blir nog linjeslut-trafon ledsen, så det är nog nån annan del av logiken som måste micklas med. Sen så behöver man göra sig med radsprånget annars blir antagligen skallen knäpp när man tittar på skärmen :-) Så, ideer mottages tacksamt :-) -- Ragge

2 2

Power supply.
by Anders Magnusson Dec. 18, 2014

Dec. 18, 2014

Jag tog och ritade upp hur jag tror jag skall göra med strömförsörjningen. Man tager en isolertrafo och sen har man två halvvågslikriktarsteg, ett för plus och ett för minus. Resistiva filter. Schema med 2 rör på varje sida: http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/drawings/VTC1-power.jpg Det är en komplett bild från spice-simuleringen, men last och allt. Man fyller bara på med fler rör parallellt sen när man behöver bygga ut för högre ström. Enkelt :-) -- Ragge

1 0

Mitt datorbygge och presentation
by Pontus Dec. 14, 2014

Dec. 14, 2014

Hej Svej Tror de flesta av er känner mig någorlunda, men för Anders(ragges) och Cehs skull: Pontus heter jag och har p.g.a Update snöat in på gamla maskiner. Också tack vare Update har maskiner från DEC blivit det jag snöat in mest på. Jag är av samlartypen och har varit lite väl framgångsrik, garaget är tämligen fullt. Bland annat har jag en gammal bekant till ragge där, en VAX-11/750 som ryktet säger att du hjälpt till att ordna till för föreningen COMSOFT i Sundsvall där jag och bjarni hämtade en massa skrot. Ni kan kika på lite bilder på http://www.pdp8.se Nåja. Mitt datorbygge befinner sig i allra högsta grad på planeringsstadiet. Jag vill bygga en transistorbaserad maskin och tyckte det var lite för vanligt och tråkigt att bygga med 74-logik, jag tar steget längre och vill bygga med diskreta komponenter. Främst vill jag lära mig hur en CPU kan funka på allra lägsta nivå och har ingen ambition att uppfinna någon ny spännande arkitektur. Därför så har jag valt att implementera en PDP-8. Den är lagom komplicerad och det finns en massa mjukvara som man får helt gratis om man lyckas göra den kompatibel nog. Jag har inte bestämt mig vilken PDP-8-modell jag ska försöka efterlikna, men min idé är att designa en CPU med en 8:a som förlaga och bryta upp den i "Flip Chips" utan ambitionen att göra dom kompatibla eller alls likadana som DEC's Flip Chips. För att det inte ska bli så stort så tänkte jag göra det med ytmonterade komponenter. Om man gör dubbelsidiga kort och går ner så långt man tror man kan löda så borde man kunna göra en ganska kompakt maskin. Min främsta inspiration är Dieters MT15: http://www.6502.org/users/dieter/mt15/mt15.htm Så, var står jag. ptja. jag har också ynglat av mig och renoverar kåken så tiden är ganska knapp. Men jag tar lite tid här och där för att läsa på om RTL, DTL och TTL som dom tidiga åttorna var byggda med. Det är en ganska brant backe för mig som inte pysslat så mycket med elektronik på det här sättet förut. Försöker också få ett bättre grepp om åttor i allmänhet. Funderingar jag har: 1. Hur mycket ström kommer maskinen dra? Kommer jag få värmeproblem med en kompaktare design än orginalen, förvisso hoppas jag kunna sänka spänningsnivåerna. 2. Hur konstruerar jag bakplanet? Om jag gjorde det på ett kretskort, hur många lager skulle krävas (jag vet att man kan få fyra lagers kort gjorda hyfsat billigt) 3. Jag ska fuska med minnet och köra med integrerade kretsar, men hur komplex ska jag göra minnesadresseringen. Ska jag nöja mig med 4kW eller satsa på fulla 32kW. (Någon har sagt att PDP-8/a kan expanderas till 128kW, förmodligen med tredjepartsexpansioner). Så, om några år kanske jag kommit en bit på vägen. Under tiden så ska jag njuta av era diskussioner om rör och reläer. Nablaman: Är det här något för Zusie? http://hackaday.com/2013/08/12/converting-a-flip-dot-display-to-work-like-c… Mvh, Pontus.

5 12