Hej på er, Fick reda på denna lista genom Svenska Elektronikforumet. Vem är jag: Heter Tomas Larsson, 50+, från Borås. Jobbar normalt med Elektronik och Mekanisk konstruktion, samt en del mjukvara. Företaget i fråga heter ENRAD AB, och vi utvecklar samt tillverkar stora kylaggregat samt värmepumpar (150kW och uppåt) samt även det tillhörande reglersystemet. Varför är jag här? Tja, fick solsting och värmeslag i Fredags, och bestämde mig för att bygga en (minst) 8-bitars dator med helt diskreta ECL-kretsar, dvs inga IC utan ECL i formen av diskreta komponenter såsom bipolära transistorer mm. Målsättningen är att klara sig helt utan integrerade kretsar överhuvudtaget, hur långt jag kommit, börjat designa ALU'n, Simulerat ECL-grindar, ritat ihop schema för AND, OR och XOR-delen. Vad som saknas i ALU'n fortfarande är Carrylogiken (tänkte använda mig av lookahead logik), adderaren, muxarna, Zero, OVF, SLT och NEG. Alla råd mottages naturligtvis tacksamt, jag postar fortlöpande schemor mm på Elektronikforumet i tråden http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=73095 With best regards Tomas Larsson tomas.larsso@enrad.se
On 07/14/2014 02:35 AM, Tomas Larsson wrote:
Hej på er, Fick reda på denna lista genom Svenska Elektronikforumet.
Hej Tomas! Välkommen till listan!
Vem är jag: Heter Tomas Larsson, 50+, från Borås. Jobbar normalt med Elektronik och Mekanisk konstruktion, samt en del mjukvara.
Och jag heter alltså Bjarni. Jag är datavetare till utbildningen men umgås gärna med en lödkolv. Saknar utbildning i elektronik, så mina kunskaper är lite begränsade och mitt datorprojekt går långsamt och osäkert framåt, men jag har i alla fall roligt och Ragge är betydligt mer insatt och en god hjälp.
Tja, fick solsting och värmeslag i Fredags, och bestämde mig för att bygga en (minst) 8-bitars dator med helt diskreta ECL-kretsar
Det låter skoj! Precis som det nämndes på EF så tillhör det nog inte vanligheterna bland datorhobbyister att bygga i ECL, så det ska bli kul att se ditt projekt. Själv håller jag på med ett blandprojekt som hittills består av rör, men som kommer att involvera åtminstone diskret DTL också. Jag vill försöka blanda in så många olika tekniker som möjligt i en och samma maskin. Jag börjar således mitt projekt med att bygga ett Williamsminne för registren, och sen kommer kärnminne att tillkomma, och om jag är ambitiös nog även en trumma. Har experimenterat lite med breakdown i transistorer för att eventuellt bygga skiftregister som bygger på breakdown. Kikat även på ferritlogik, logik med glimlampor, RTL, TTL och CMOS finns ju såklart alltid att tillgå så eventuellt slänger jag in nån mindre del av de teknikerna också. Nätaggregatet har en tillståndsmaskin byggd med reläer som sekvensierar starten.
Målsättningen är att klara sig helt utan integrerade kretsar överhuvudtaget, hur långt jag kommit, börjat designa ALU'n, Simulerat ECL-grindar, ritat ihop schema för AND, OR och XOR-delen.
Det är klart att man inte kan använda integrerade kretsar. :)
http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=73095
I schemat för ALU:n där verkar du ha använt en massa NOR-grindar som inverterare, samt en massa OR-grindar. Nu är inte jag insatt i ECL och vet inte vilka grindar som är enklast, men åtminstone i kopplingsschemat är det ju klart enklare att använda en NOR istället för en OR med en NOR-inverterare på outputten... Om NOR dessutom är en enklare krets (i TTL är en OR i princip en NOR med en inbyggd inverterare, tror jag) så kan ju kretsen ekonomiseras en del. AND- och XOR-delarna tar sin ena input direkt från A, men den andra via grejen som jämför B med SUB, hade du nån tanke där? OR-delen verkar inte vara ansluten till A-inputten alls. Aha, sen kom det ett kopplingsschema för en riktig krets, men den verkar ha annan layout? Förresten, vad har du tänkt för arkitektur till din dator? Ska du implementera nåt existerande eller hitta på nåt eget, har du nån favorittyp när det gäller arkitekturer? Min maskin blir en seriell 12-bitars arkitektur av egen, ofärdig, design. 4K 6-bitars minne, registermaskin med flexibla adresseringssätt. Jag siktar på liten hårdvara, dels för att jag inte har plats för nåt stort skåp hemma, dels för att begränsa kostnaden, dels för att det blir så tråkigt att bygga tolv exemplar av varje krets, dels för att det är extra roligt med en seriell arkitektur, och dels för att jag ska bli färdig innan jag dör. Så nu vet du lite om min maskin. Nu vill jag gärna höra mer om din! Bjarni
Grejjen med just ECL är att en ECL grind alltid är både OR och NOR, inget annat. Grinden har två utgångar, en NOR och en OR-utgång Sedan får man kombinera ihop det så man får NOT, AND och NAND. Beträffande schemat i i forumtråden, är det nog lite otydligt i nuläget, då det är ett skärmklipp, och upplösningen blir lite si och så uppenbarligen. Vissa delar skall flyttas ut från Slicen, och läggas på annan plats, bla det som har med SUB att göra. Beträffande arkitektur, har jag inte bestämt mig än. Klart är att det blir minst 8-bitars parallell arkitektur, med lookahead carry. Det är ungefär så jag tänkt mig. With best regards Tomas Larsson Tehcnical Director Enrad AB Verkstadsgatan 10 504 62 Borås Office: +46 33 297 950 Direct: +46 33 297 953 Mob: +46 739 932 673 OBS Från och med 2013-07-01 är vår nya adress, enligt ovan. Note, From 2013-07-01, our new adress, is as above. www.enrad.se Enrad AB ingår i Cleantech inn. Kluster för hållbar global utveckling This e-mail message is confidential intended only for use of the addressees. If you have received this e-mail in error, please notify us immediately and delete it thereafter from your system. Any dissemination, distribution or copying of this e-mail is strictly prohibited. Tänk på miljön innan du skriver ut. -----Ursprungligt meddelande----- Från: byggadator-bounces+tomas.larsson=enrad.se@lists.ludd.ltu.se [mailto:byggadator-bounces+tomas.larsson=enrad.se@lists.ludd.ltu.se] För Bjarni Juliusson Skickat: den 14 juli 2014 13:16 Till: byggadator@lists.ludd.ltu.se Ämne: Re: [Byggadator] Presentation av mig. On 07/14/2014 02:35 AM, Tomas Larsson wrote:
Hej på er, Fick reda på denna lista genom Svenska Elektronikforumet.
Hej Tomas! Välkommen till listan!
Vem är jag: Heter Tomas Larsson, 50+, från Borås. Jobbar normalt med Elektronik och Mekanisk konstruktion, samt en del mjukvara.
Och jag heter alltså Bjarni. Jag är datavetare till utbildningen men umgås gärna med en lödkolv. Saknar utbildning i elektronik, så mina kunskaper är lite begränsade och mitt datorprojekt går långsamt och osäkert framåt, men jag har i alla fall roligt och Ragge är betydligt mer insatt och en god hjälp.
Tja, fick solsting och värmeslag i Fredags, och bestämde mig för att bygga en (minst) 8-bitars dator med helt diskreta ECL-kretsar
Det låter skoj! Precis som det nämndes på EF så tillhör det nog inte vanligheterna bland datorhobbyister att bygga i ECL, så det ska bli kul att se ditt projekt. Själv håller jag på med ett blandprojekt som hittills består av rör, men som kommer att involvera åtminstone diskret DTL också. Jag vill försöka blanda in så många olika tekniker som möjligt i en och samma maskin. Jag börjar således mitt projekt med att bygga ett Williamsminne för registren, och sen kommer kärnminne att tillkomma, och om jag är ambitiös nog även en trumma. Har experimenterat lite med breakdown i transistorer för att eventuellt bygga skiftregister som bygger på breakdown. Kikat även på ferritlogik, logik med glimlampor, RTL, TTL och CMOS finns ju såklart alltid att tillgå så eventuellt slänger jag in nån mindre del av de teknikerna också. Nätaggregatet har en tillståndsmaskin byggd med reläer som sekvensierar starten.
Målsättningen är att klara sig helt utan integrerade kretsar överhuvudtaget, hur långt jag kommit, börjat designa ALU'n, Simulerat ECL-grindar, ritat ihop schema för AND, OR och XOR-delen.
Det är klart att man inte kan använda integrerade kretsar. :)
http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=73095
I schemat för ALU:n där verkar du ha använt en massa NOR-grindar som inverterare, samt en massa OR-grindar. Nu är inte jag insatt i ECL och vet inte vilka grindar som är enklast, men åtminstone i kopplingsschemat är det ju klart enklare att använda en NOR istället för en OR med en NOR-inverterare på outputten... Om NOR dessutom är en enklare krets (i TTL är en OR i princip en NOR med en inbyggd inverterare, tror jag) så kan ju kretsen ekonomiseras en del. AND- och XOR-delarna tar sin ena input direkt från A, men den andra via grejen som jämför B med SUB, hade du nån tanke där? OR-delen verkar inte vara ansluten till A-inputten alls. Aha, sen kom det ett kopplingsschema för en riktig krets, men den verkar ha annan layout? Förresten, vad har du tänkt för arkitektur till din dator? Ska du implementera nåt existerande eller hitta på nåt eget, har du nån favorittyp när det gäller arkitekturer? Min maskin blir en seriell 12-bitars arkitektur av egen, ofärdig, design. 4K 6-bitars minne, registermaskin med flexibla adresseringssätt. Jag siktar på liten hårdvara, dels för att jag inte har plats för nåt stort skåp hemma, dels för att begränsa kostnaden, dels för att det blir så tråkigt att bygga tolv exemplar av varje krets, dels för att det är extra roligt med en seriell arkitektur, och dels för att jag ska bli färdig innan jag dör. Så nu vet du lite om min maskin. Nu vill jag gärna höra mer om din! Bjarni _______________________________________________ Byggadator mailing list Byggadator@lists.ludd.ltu.se http://lists.ludd.ltu.se/cgi-bin/mailman/listinfo/byggadator
On 07/14/2014 01:28 PM, Tomas Larsson wrote:
Grejjen med just ECL är att en ECL grind alltid är både OR och NOR, inget annat. Grinden har två utgångar, en NOR och en OR-utgång
Ah, då är jag med där.
Beträffande arkitektur, har jag inte bestämt mig än. Klart är att det blir minst 8-bitars parallell arkitektur, med lookahead carry. Det är ungefär så jag tänkt mig.
Gott om utrymme att bli kreativ alltså. :) Minnet tänkte du göra som egentillverkat kärnminne, så jag antar att det inte blir några stora mängder? Det kan ju påverka hur man designar arkitekturen. Bjarni
Hej Tomas Kul du hittade hit. Hoppas du får något utbyte av oss :) /P On Mon, Jul 14, 2014 at 02:35:56AM +0200, Tomas Larsson wrote:
Hej på er, Fick reda på denna lista genom Svenska Elektronikforumet. Vem är jag: Heter Tomas Larsson, 50+, från Borås. Jobbar normalt med Elektronik och Mekanisk konstruktion, samt en del mjukvara. Företaget i fråga heter ENRAD AB, och vi utvecklar samt tillverkar stora kylaggregat samt värmepumpar (150kW och uppåt) samt även det tillhörande reglersystemet. Varför är jag här? Tja, fick solsting och värmeslag i Fredags, och bestämde mig för att bygga en (minst) 8-bitars dator med helt diskreta ECL-kretsar, dvs inga IC utan ECL i formen av diskreta komponenter såsom bipolära transistorer mm. Målsättningen är att klara sig helt utan integrerade kretsar överhuvudtaget, hur långt jag kommit, börjat designa ALU'n, Simulerat ECL-grindar, ritat ihop schema för AND, OR och XOR-delen. Vad som saknas i ALU'n fortfarande är Carrylogiken (tänkte använda mig av lookahead logik), adderaren, muxarna, Zero, OVF, SLT och NEG. Alla råd mottages naturligtvis tacksamt, jag postar fortlöpande schemor mm på Elektronikforumet i tråden http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=73095
With best regards Tomas Larsson tomas.larsso@enrad.se
_______________________________________________ Byggadator mailing list Byggadator@lists.ludd.ltu.se http://lists.ludd.ltu.se/cgi-bin/mailman/listinfo/byggadator
Hej Tomas, så här en månad senare :-) Tomas Larsson skrev 2014-07-14 02:35:
Hej på er, Fick reda på denna lista genom Svenska Elektronikforumet. Vem är jag: Heter Tomas Larsson, 50+, från Borås. Jobbar normalt med Elektronik och Mekanisk konstruktion, samt en del mjukvara. Företaget i fråga heter ENRAD AB, och vi utvecklar samt tillverkar stora kylaggregat samt värmepumpar (150kW och uppåt) samt även det tillhörande reglersystemet. Varför är jag här? Tja, fick solsting och värmeslag i Fredags, och bestämde mig för att bygga en (minst) 8-bitars dator med helt diskreta ECL-kretsar, dvs inga IC utan ECL i formen av diskreta komponenter såsom bipolära transistorer mm. Hm, mycket intressant :-) Ja, det borde inte vara alltför knöligt. Använder du ECL lär du ju få lite sprutt på den också :-) Målsättningen är att klara sig helt utan integrerade kretsar överhuvudtaget, hur långt jag kommit, börjat designa ALU'n, Simulerat ECL-grindar, ritat ihop schema för AND, OR och XOR-delen. Vad som saknas i ALU'n fortfarande är Carrylogiken (tänkte använda mig av lookahead logik), adderaren, muxarna, Zero, OVF, SLT och NEG. Alla råd mottages naturligtvis tacksamt, jag postar fortlöpande schemor mm på Elektronikforumet i tråden http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=73095
Vad har du tänkt dig för prestanda? Jag håller själv på med att bygga en rördator, även om det är mycket test av design fortfarande. Liksom du använder ECL så kommer det nog att bli en stor mängd katodföljare för min del, det blir betydligt bättre prestanda på såna motför "vanliga" grindar. Min målsättning är att få till en maskin med cykeltid på 1us och inga halvledare. Hittills ser det ut att gå, jag har faktiskt inte använt nåt konstruerat efter 1939 ännu :-) Apropå carry lookahead, så kommer jag inte att använda det i första steget iaf, då katodföljare för den blev så mycket raskare än den vanliga kombinatoriska logiken man ändå behöver. Är du intresserad så ser min enbitsadder ut så här: http://www.ludd.ltu.se/~ragge/vtc/140616/adder-plain.jpg Jag kommer att använda mig av Nova-arkitekturen, så då räcker det med Z och C som flaggor från ALUn. -- Ragge
-----Original Message----- From: Anders Magnusson [mailto:ragge@ludd.ltu.se] Sent: Sunday, August 17, 2014 8:12 PM To: Tomas Larsson; byggadator@lists.ludd.ltu.se Subject: Re: [Byggadator] Presentation av mig.
Hej Tomas, så här en månad senare :-)
Vad har du tänkt dig för prestanda?
Tja, det vore ju kul om den kunde snurra i 40MHz, typ, nä jag vet inte, så snabbt som möjligt
-- Ragge
Mvh Tomas.
Tomas Larsson skrev 2014-08-17 23:28:
-----Original Message----- From: Anders Magnusson [mailto:ragge@ludd.ltu.se] Sent: Sunday, August 17, 2014 8:12 PM To: Tomas Larsson; byggadator@lists.ludd.ltu.se Subject: Re: [Byggadator] Presentation av mig.
Hej Tomas, så här en månad senare :-)
Vad har du tänkt dig för prestanda? Tja, det vore ju kul om den kunde snurra i 40MHz, typ, nä jag vet inte, så snabbt som möjligt
Hm, ja, det borde kanske vara möjligt... 40MHz är 25ns cykeltid. Om vi räknar med 8 logiksteg som max per puls, och 4 transistorer, så hamnar man strax under 1ns/transistor för omslag. Det känns som kapacitanserna i kretskortet kan ställa till det. Men intressant :-) DEC gjorde PDP10:or med ECL, men dom var nog som mest runt 20MHz (ECL för mikrokodslogiken). -- Ragge
On 08/18/2014 10:45 AM, Anders Magnusson wrote:
40MHz är 25ns cykeltid. Om vi räknar med 8 logiksteg som max per puls, och 4 transistorer, så hamnar man strax under 1ns/transistor för omslag. Det känns som kapacitanserna i kretskortet kan ställa till det. Men intressant :-)
DEC gjorde PDP10:or med ECL, men dom var nog som mest runt 20MHz (ECL för mikrokodslogiken).
VAX 8000-familjen var ECL och hade klockfrekvenser runt 20MHz i andra hälften av 80-talet, dock i ASIC:ar med nåt tusental grindar per chip. Snabbaste VAXen i ECL lär ha varit VAX 9000, med klockfrekvens på 62,5MHz 1989, dock även den såklart implementerad med ASIC:ar. Jag känner inte personligen till några diskreta datorer med sådan klockfrekvens, men det behöver ju inte betyda att det inte går, utan kanske bara att det vid det laget var mer ekonomiskt att använda integrerade kretsar. Enda sättet att få reda på om det går är att testa! :) Bjarni
-----Ursprungligt meddelande----- Från: byggadator-bounces+tomas.larsson=enrad.se@lists.ludd.ltu.se [mailto:byggadator-bounces+tomas.larsson=enrad.se@lists.ludd.ltu.se] För Bjarni Juliusson Skickat: den 18 augusti 2014 11:15 Till: byggadator@lists.ludd.ltu.se Ämne: Re: [Byggadator] Presentation av mig. On 08/18/2014 10:45 AM, Anders Magnusson wrote:
40MHz är 25ns cykeltid. Om vi räknar med 8 logiksteg som max per puls, och 4 transistorer, så hamnar man strax under 1ns/transistor för omslag. Det känns som kapacitanserna i kretskortet kan ställa till det. Men intressant :-)
DEC gjorde PDP10:or med ECL, men dom var nog som mest runt 20MHz (ECL för mikrokodslogiken).
VAX 8000-familjen var ECL och hade klockfrekvenser runt 20MHz i andra hälften av 80-talet, dock i ASIC:ar med nåt tusental grindar per chip. Snabbaste VAXen i ECL lär ha varit VAX 9000, med klockfrekvens på 62,5MHz 1989, dock även den såklart implementerad med ASIC:ar. Jag känner inte personligen till några diskreta datorer med sådan klockfrekvens, men det behöver ju inte betyda att det inte går, utan kanske bara att det vid det laget var mer ekonomiskt att använda integrerade kretsar. Enda sättet att få reda på om det går är att testa! :) Bjarni _______________________________________________ Byggadator mailing list Byggadator@lists.ludd.ltu.se http://lists.ludd.ltu.se/cgi-bin/mailman/listinfo/byggadator Vill minnas att CRAY1an snurrade på 80 MHz, dock var den uppbyggd med integrerade ECL-grindar. Nåväl, vi får se hur mycket den går att skruva upp i när den blir färdig, 40 MHz vore onekligen rätt kul, men jag är dock nöjd om den överhuvudtaget kommer att funka. Mvh Tomas Larsson www.microdiscray.com
On 08/18/2014 11:18 AM, Tomas Larsson wrote:
Vill minnas att CRAY1an snurrade på 80 MHz, dock var den uppbyggd med integrerade ECL-grindar.
Ah, det var sant. Betydligt mindre chip också, bara några grindar styck. Tack för den påminnelsen, klart intressant i sammanhanget ju. :)
Nåväl, vi får se hur mycket den går att skruva upp i när den blir färdig, 40 MHz vore onekligen rätt kul, men jag är dock nöjd om den överhuvudtaget kommer att funka.
Smäll ihop en grind på stubben och mata med fyrkant så vi får lite data! Bjarni
participants (4)
-
Anders Magnusson -
Bjarni Juliusson -
Pontus Pihlgren -
Tomas Larsson