Захотелось мне сделать что-нибудь, пусть бесполезное, но зато своё. И не под чью-то копирку, а свое — с нуля. Так и родилась идея собрать процессор из микросхем 155-й серии (и немного других серий). А там так завертелось, что процессор плавно перерос в ЭВМ. В ЭВМ с собственной микроархитектурой и своим компилятором.. И главная «фишка» проекта: все это собрано на гетинаксе и микросхемах времен СССР.
Проблем с созданием было много. Все осложнялось тем, что не ясно, где ошибка. Или в микроархитектуре, или микросхема бракованная, или компилятор что попало откомпилировал.
Почти 2 года я медленно, но уверено двигаюсь дальше. На текущий момент задействовано 146 микросхем.
ЭВМ работает от кварца 4 МГц и выполняет одну операцию за 2 такта. То есть 2 миллиона операций в секунду. Программа грузится словами по 16 бит – 8 бит команда, 8 бит данные. Внутренняя шина 8 бит. АЛУ 8-битное выполняет операции сложения, вычитания, сравнения больше, меньше, равно, сравнение по битам. ПЗУ (ноутбук и посредник в лице Arduino) со временем будут установлены КР573РФ4. ОЗУ (2 штуки 537РУ17) 8к х 16 бит. На борту имеется один таймер. Процессор знает 39 инструкций.
Для связи с внешним миром есть два 8-битных порта ввода данных и два 8-битных порта вывода. На эти порты параллельно вешаются дополнительные устройства: плата памяти данных, звуковая карта, SD плата, видеокарта, … и возможно, что-нибудь еще.
плата памяти данных: 8к х 8 бит. В ней хранятся массивы переменных
звуковая карта: Генерирует 4 частоты (когда нибудь сделаю её совершенней, а пока и так нормально – пищит и ладно)
SD плата: ЭВМ прекрасно снюхалась с SD-Card. FAT32 отличная вещь, но у меня слишком мало ОЗУ. Поэтому буду изобретать велосипед (примитивную файловую систему).
видеокарта: 256 х 96 пикселей, 64 цвета ( ЦАП руки не доходят переделать – тогда будет 256 цветов). Можно расширить разрешение по вертикали, добавив еще 537РУ17.
Хотелось бы отдельно выразить эмоции от видеокарты. Никогда не делайте видеокарту, если у Вас нет осциллографа! За полгода она свернула столько моей крови, что страшно вспоминать. И до сих пор есть незначительные искажения. То ли синхроимпульсы «гуляют», то ли тактирование пикселей с отклонениями. В идеале надо «тикать» от кварца 25,175 МГц, а у меня 12,5 МГц. Да и частоты возможно высоки для данного типа микросхем.
Здесь видео про ЭВМ «Таймыр» все части
Проблем с созданием было много. Все осложнялось тем, что не ясно, где ошибка. Или в микроархитектуре, или микросхема бракованная, или компилятор что попало откомпилировал.
Почти 2 года я медленно, но уверено двигаюсь дальше. На текущий момент задействовано 146 микросхем.
ЭВМ работает от кварца 4 МГц и выполняет одну операцию за 2 такта. То есть 2 миллиона операций в секунду. Программа грузится словами по 16 бит – 8 бит команда, 8 бит данные. Внутренняя шина 8 бит. АЛУ 8-битное выполняет операции сложения, вычитания, сравнения больше, меньше, равно, сравнение по битам. ПЗУ (ноутбук и посредник в лице Arduino) со временем будут установлены КР573РФ4. ОЗУ (2 штуки 537РУ17) 8к х 16 бит. На борту имеется один таймер. Процессор знает 39 инструкций.
Для связи с внешним миром есть два 8-битных порта ввода данных и два 8-битных порта вывода. На эти порты параллельно вешаются дополнительные устройства: плата памяти данных, звуковая карта, SD плата, видеокарта, … и возможно, что-нибудь еще.
плата памяти данных: 8к х 8 бит. В ней хранятся массивы переменных
звуковая карта: Генерирует 4 частоты (когда нибудь сделаю её совершенней, а пока и так нормально – пищит и ладно)
SD плата: ЭВМ прекрасно снюхалась с SD-Card. FAT32 отличная вещь, но у меня слишком мало ОЗУ. Поэтому буду изобретать велосипед (примитивную файловую систему).
видеокарта: 256 х 96 пикселей, 64 цвета ( ЦАП руки не доходят переделать – тогда будет 256 цветов). Можно расширить разрешение по вертикали, добавив еще 537РУ17.
Хотелось бы отдельно выразить эмоции от видеокарты. Никогда не делайте видеокарту, если у Вас нет осциллографа! За полгода она свернула столько моей крови, что страшно вспоминать. И до сих пор есть незначительные искажения. То ли синхроимпульсы «гуляют», то ли тактирование пикселей с отклонениями. В идеале надо «тикать» от кварца 25,175 МГц, а у меня 12,5 МГц. Да и частоты возможно высоки для данного типа микросхем.
Здесь видео про ЭВМ «Таймыр» все части
somebody4
Если сделать эмулятор/виртуальный компьютер, может быстрее пойдёт процесс?
PNP80 Автор
К сожалению, я не владею информацией какие были характеристики ЭВМ того времени.
Эмулятор вещь конечно полезная. Но как показала практика, не которые узлы, смоделированные в Proteus в железе не работают. Так что я лучше по старинке: ручка, листок, и светодиоды припаянные в контрольных точках.
Sartorio
«Монстр» ЕС ЭВМ 1045.01 примерно 900 тысяч опер/сек над 32 битными словами, при операциях регистр-регистр. Основная логика ЭСЛ схемы 500 серии.
FuzzyWorm
ЕС 1045 — это 1979 год, а начало 155-й серии — это где-то вторая половина 60-х. Во всяком случае серия 7400 (зарубежный предшественник) в то время точно уже вовсю применялась. Причем 1045 — это здоровый монстр для многопользовательской работы, а здесь создается аналог небольшой машины, которые в то время в лабораториях ставились. Так что из ЭВМ того поколения (мелких, величиной с холодильник примерно) можно выбрать такие:
Sartorio
Это как пример производительности большИх, в прямом и переносном смысле слова, ЭВМ!
На ТТЛ была например ЕС1033 (155 и 131 серии) там где-то 250 тыс. опер/сек.
Был вопрос о производительности ЭВМ, я дал ответ про те машины про которые знаю точно.
justhabrauser
Я так понял, что проблема у человека не в схемотехнике, а в работоспособности в железе при реализации.
Но вообще проект фееричный (в хорошем смысле).
FuzzyWorm
Не, эти персоналки лет на 20 позже появились аналогов создаваемого девайса.
ESedov
ПЭВМ «Агат» 1983г — 500 тыс. оп/сек (1 МГц тактовая)
ПЭВМ «Микроша» 1987г (а так же Радио 86РК и все его клоны) — слегка выше 300,000 оп/сек. (1,78 МГц тактовая)
IvanBulb
и чего тут плюсовать? какие тут умения показаны? необходимость? востребованность?
когда собаке нечего делать красит будку?
или молодец что не пьешь?
лучше б пообсуждали сыновей Пескова — граждан великобритании с рождения что ли)))
DrunkBear
Обсуждать чьих-то детей, не имеющих отношения к IT, идите на форум для молодых мам, там это нужно и востребованно.