November 2013 - Byggadator - lists.ludd.ltu.se

Mitt datorbygge och presentation
by Pontus 14 Dec '14

14 Dec '14

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

Simuleringar och funderingar.
by Anders Magnusson 30 Nov '13

30 Nov '13

Nu har jag skrivit ett program som tar och plockar ut konstanterna hyfsat bra för att stoppa in i Norman Korens beskrivningar av trioders uppträdande, och sen får ut spice (och gnuplot-kurvor) ur dessa. Men; nu när man använder lite mer avancerade saker än bara en idealiserad bild av hur ett rör funkar så börjar det se ganska skumt ut. Jag har en modell av en krets http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/131130/ecc83-inv2-krets.jpg där man kan se subcircuitkoden för en ecc83. Se kurvan http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/131130/ecc83-inv2.jpg av denna simulering som visar in, ut och röd kurva är spänningen på styrgallret. Den där blå toppen man ser må ju bli på grund av anod-galler-kapacitansen, men jag kan inte tänka mig att jag nånsin sett den i verkligheten. Huh? Nån som ser nåt uppenbart fel med till exempel hur röret är beskrivet, eller nåt? -- Ragge

1 0

Simulering av kretsar.
by Anders Magnusson 24 Nov '13

24 Nov '13

En kompis satt och simulerade analoga kretsar häromdan, och jag insåg då att man ju borde göra så med de här sakerna som vi leker med också. Så det blev att damma av sina SPICE-kunskaper och googla lite, och givetvis så hade folk hållit på att ta fram netlists för lite olika rör som dom använder i förstärkarkonstruktioner. Jag tog iallafall och provade och gjorde en enkel inverterare för att se vad som händer. Röret ifråga är ECC83 eftersom det är audiofolk som gjort netlisten. http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/131121/ecc83-bild.jpg Det är ju synnerligen enkelt att testa olika uppträdanden med olika komponenter när man simulerar istället för att försöka räkna ut det med kondensatorkurvor och RC-kretsar och sånt. Skickar man en 2us in-puls får man ut enligt detta: http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/131121/ecc83-kurva.jpg Inte helt olikt det som jag fått i verkligheten, lite sämre möjligtvis. Nu så gäller det att skapa netlists för ECC91 också. Antagligen inte alltför svårt, värre blir det med EH90 för det enda jag hittat kurvprinciper för är trioder och pentoder... -- Ragge

3 14

Mer tester i verkligheten :-)
by Anders Magnusson 15 Nov '13

15 Nov '13

Nu har jag testat ett gäng mer saker och tänkte avlägga en liten rapport, om nån är nyfiken :-) - Millerkapacitansen är ett elände när man kommer upp i hastighet. Överhuvudtaget så är det rätt många små kapacitanser som verkar dyka upp. Vad jag sett är att ner till 1-2us så går det ganska bra, sen blir det jobbigt. - Om man undviker att bottna rören så hårt så kan man komma ner lite i omslagstid och få snyggare pulser i den astabila multivibratorn. 100V sving över kondensatorn är väl mycket vid korta pulstider. - Jag byggde en enklare pulse-shaper med en ECC91:a. Den funkade bra men bara ner till en 5-10 us pulstid, sen blev det dåligt. Jag skall göra ett nytt försök och då bygga en med EL90:or som jag just ropat in på Tradera :-) - Jag kopplade ett par gate-rör (EH90) efter varandra för att se omslagstiden, och med ett bygge efter den skiss jag gjorde häromdagen så blir pulsfördröjningen i varje steg ungefär 75-100ns till omslag. Även om kurvan ser lite ludermässig ut så blir det tydliga knixar där röret börjar strypa resp. leda. EH90 har rätt brant omslagskurva så det ser bra ut, även om den inte leder så mycket ström. - Man kan bli alldeles vansinnig på att försöka räkna på alla RC-kretsar det blir överallt. Hm, månntro om man kan skita i det där med ettor och nollor och istället ha allt flanktriggat? Typ en etta är en spik som kommer och triggar en vippa och en nolla så kommer ingen spik alls? Hm... ...baserat på ovanstående så borde man kunna ha 1us systemklocka om man inte har alltför djup kombinatorisk logik tycker jag. -- Ragge

2 2

Lite testresultat astabil multivibrator.
by Anders Magnusson 11 Nov '13

11 Nov '13

Nu har jag till slut tagit och byggt en liten testrigg för att se vad man får för resultat i verkligheten :-) Först bygga en enkel strömförsörjning. En gammal radio med AZ1 som likriktare har 250 volt anodspänning med 10V överlagrad växelspänning (inte jättebra filtrerad alltså). Jag behöver 150 volt, och av en slump så har jag en 0A2 (kallkatodstabb 150V) liggande. 0A2 i serie med 5k på anodsidan ger 150V och 0.5V rippel. Rätt bra med stabbrör alltså. Multivibrator med 6J6 (RCA, Nya, tillverkade Januari 1945) Puls på anodsidan är 60-150V, vacker fyrkantvåg, ända ner till 5us pulstid. Sen börjar fyrkantvågen övergå i sågtand. Under 2us börjar toppspänningen sjunka under 140V. Lägsta pulsbredd är 600ns, sågtand, utpuls mellan 50-100V. Test med Valvo ECC91, Telefunken E90CC och E92CC ger samma resultat pulsmässigt, men spänningarna skiljer något: ECC91: Puls vid högsta frekvens 40-100V E90CC/E92CC: Puls vid högsta frekvens 30-90V Denna skillnad torde bero på att strömmen genom rören kan vara något högre. Att variera glödspänning mellan 5-6.5V provade jag också. Det blev ingen som helst skillnad, så det torde gå hur bra som helst att mata katoderna med +5V från ett gammalt PC-agg, och dom brukar ju ge 100A så det verkar vara ett betydligt bättre sätt att generera glödspänning än att försöka fixa en massa transformatorer :-) Så, nu är det dags att gå tillbaka till ritbordet för att försöka räkna ut om man kan göra nåt alla strökapacitanser som ställer till det... -- Ragge

2 3

"konstruktionselement"
by Anders Magnusson 06 Nov '13

06 Nov '13

Hej alla, kändes som dags att skicka ett mail igen :-) Jag har suttit och funderat och ritat en del på hur CPUn skall bära sig åt. En tydlig sak är att det blir för jobbigt att planera saker ad-hoc, man måste abstrahera en del och ha fasta byggblock. Så jag tog och bestämde några saker för att ha klart vad man har för element att leka med :-) Det är först och främst: Spänningar +150 och -100 volt. Logisk etta +150V, nolla +50V. 2-input OR består av en EAA91. (diodlogik) 2-input NOR består av en EAA91 och en halv ECC91 (eller EC90). 4-input OR består av en 6AN6. (4 dioder i ett). 4-input NOR består av en 6AN6 och en halv ECC91. NOT består av en halv ECC91. 2-input NAND tänkte jag mig ha en EH90 för och inte diodlogik, eftersom det går år två rör där annars. Sen kommer man till den spännande delen: En bistabil multivibrator verkar i rördatorsammanhang vara av Eccles-Jordan-typ, alltså bestående av två trioder. Den konstruktionen är motsvarande en NOR-baserad latch. Men skall man kunna använda en sån som RS-latch så behöver man dioder också på ingången, och då gick det åt ett rör till. Så jag tänkte att man gör en "inverted SR latch" istället, av två EH90, så det blir en NAND-baserad historia. Nån som har kommentarer på denna tankegång? Sen så får man enkelt till en D-latch (som man behöver ett gäng av) med två EH90 till. Rent och fint :-) Registerstacken görs med kondensatorlagring, till stor del som IBM beskriver det för IBM650, men lite roligare :-) EF80 där för att förstärka utpulsen från kapacitanslinjen och sen driva två latchar. Registerstacken måste ha egen refreshklocka så att man kan singlesteppa resten av CPUn utan att man blir av med registerinnehållet :-) Jag räknar med 8 register med vardera 16 bitar, och varje register tar upp 12 rör, så totalt 96 stycken för att hålla 128 bittar. ALUn och kontroll-logiken är inte ritade ännu, det blir intressant att få till det :-) Nätaggen skall byggas med AZ4 och AZ12 som likriktare. EH90, ECC91 och EAA91 går att få tag på för 3 spänn styck, så det är överkomligt. Hm, jag har just insett att inget av det som jag bygger av hittills är konstruerat efter 1939. Så än är det 30-talsteknik som gäller! Så, nån som idats läsa igenom ovanstående och har nån åsikt? :-) -- Ragge

3 8

CPUSim
by Pontus Pihlgren 04 Nov '13

04 Nov '13

Hej Den här länkades till på ElektronikForum för ett tag sedan: http://www.cs.colby.edu/djskrien/CPUSim/ Jag har inte testat själv, men det kanske kan vara något att labba med för er som vill göra en egen arkitektur. /P

4 19