PiDP-8: Raspberry Pi jako minipočítač PDP-8: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Každý chtěl minipočítač PDP-8. No, každopádně v roce 1968. Prožijte zlatý věk minipočítačů spuštěním tohoto obrázku z karty SD na Raspberry Pi. Volitelně můžete přidat repliku předního panelu, abyste znovu vytvořili prostředí Blinkenlights. Jednoduchou Hackerovu verzi lze vyrobit za méně než 35 $ na díly. Veškeré podrobnosti najdete na mém webu PiDP-8.

Proč? Proč ne? Pro ilustraci, jak naprosto jedinečný byl PDP-8 ve vývoji výpočetní techniky. Ovládejte svět, zahrajte si úplně první videohru nebo připojte 8 terminálových relací, aby mohla vaše společnost fungovat. Je to minipočítač … PDP-8 je také neuvěřitelně dobrý způsob, jak se dozvědět, jak počítač funguje na nejnižší úrovni. Protože je to velmi jednoduchý stroj, přesto má spoustu dobrého softwaru.

Jak? Tento projekt má 3 fáze:

1. Pouze software: spusťte obraz karty SD na vašem Pi (A+/B+/2/Zero). Pi se spustí jako PDP-8..

2. Levný hardwarový hack: přidejte vlastní desku plošných spojů na přední panel a máte plně funkční hardwarovou repliku.

   Desku může z Gerberů vyrobit OSHpark, Seeedstudio, Elecrow nebo kdokoli jiný. Nebo si ji kupte u mě (15 $, zanechte zde zprávu). Celkové náklady závisí na nákupu náhradních dílů, ale mohou být hluboko pod 35 USD…

3. Efektní verze sady replik: Udělal jsem z toho stavebnici s pěkně akrylovým předním panelem, vlastními spínači a bambusovým pouzdrem. Zde (odkaz) najdete podrobnosti o tom, kdy bude vyrobena další dávka dílů.

Tento Instructable pokrývá fáze 1 a 2 jako projekt hack-it-yourself. Ne fáze 3; pokud dáváte přednost nákupu sady replik, podívejte se sem.

Krok 1: Software: Bootování Pi jako PDP-8

Software pidp8 spouští emulovaný PDP-8 na vašem Pi. Přestože je určen k pohonu repliky předního panelu, funguje bez skutečného hardwaru. Tato stránka zde popisuje některé věci, které můžete s PDP-8 dělat.

Dvě možnosti softwaru:

1. stáhněte si připravený obrázek karty SD, spustí PDP-8 za méně než 10 sekund. Funguje na Pi A+/B+/2/Zero. Na Pi 3. zatím ne. Uživatel: pdp. Heslo: pdp.
2. nebo nainstalujte tarball na jakoukoli standardní distribuci Raspberry Pi. Získáte tak standardní prostředí Raspberry Pi, které vám umožní dělat vše, co byste chtěli dělat s Pi-inside-the-PiDP. Funguje také na Pi 3.

Podrobnosti najdete v tomto příspěvku na fóru PiDP. Ať už jste vybrali možnost 1 nebo 2, terminál PDP-8 by se měl objevit hned po přihlášení, se spuštěným OS/8. Přestože fyzický přední panel ještě není připojen. Můžete uniknout z PDP-8 (bude i nadále běžet) do Linuxu pomocí Ctrl-A d a vrátit se do PDP pomocí ~/pdp.sh

Bez fyzického předního panelu budete muset různé spouštěcí konfigurace připojit na klávesnici, nikoli přes přední panel:

• Stisknutím klávesy CTRL-E se dostanete na příkazový řádek simulátoru,
• zadejte do../bootscripts/x.script. Kde x je číslo od 0 do 7, pro spuštění TSS/8, vesmírné videohry nebo čehokoli, co lechtá vaši fantazii. S hardwarem byste to udělali na předním panelu …

Mimochodem, velmi pěkný způsob, jak se podívat na obrazovku PDP-8, je použít emulátor CRT.

Krok 2: Deska s plošnými spoji: Přidání světel Blinkenlights

PDP-8/I byl pokládán za nejlepší Blinkenlights ze všech minipočítačů. Jeho přední panel neukazoval pouze paměťovou adresu a její obsah, ale mnohem více. Například, který z jeho 8 CPU instrukcí se provádí. Přední panel vám samozřejmě také umožňuje zadávat a zkoumat programy. Ale častěji jej používáte k jednostupňovému procházení programu nebo k načtení nového.

Deska s plošnými spoji PiDP je věrnou replikou originálu v měřítku 2: 3. To znamená, že má 89 LED diod a 26 přepínačů, se kterými lze pracovat. Raspberry Pi je zapojen do zadní části desky PiDP a je to: v dnešní době na výrobu minipočítače nepotřebujete mnoho.

Získání desky plošných spojů: Projekt návrhu Kicad lze stáhnout zde. Chcete -li vytvořit vlastní, pošlete tyto soubory Gerber někomu jako Seeedstudio nebo OSHPark. Nebo mě můžete kontaktovat, pokud si chcete jeden koupit za 15 $ (neziskové hobby BTW).

Poznámka - tento Instructable popisuje, jak si „hodit vlastní“PDP -8. Nejedná se o příručku pro replikační sadu PiDP-8, která je dodávána s vlastními replikátory, akrylovým předním panelem a pouzdrem.

Krok 3: Pájení 89 LED diod

První věcí je namontovat LED diody. Na polaritě záleží. Dlouhé nohy musí být vlevo, nejblíže k Raspberry Pi. Jen abych nenechal pochybnosti: Krátké nohy by měly směřovat ke konci desky plošných spojů, na které je logo PiDP.

Video ukazuje efektivní techniku pájení: jednou rukou je páječka již navlhčená kapkou pájky, upevněte jeden kolík každé ledky, druhou rukou držte desku plošných spojů a prstem silně tlačte na LED. To není obecně dobrá technika pájení, ale v tomto případě to pomůže dostat LED diody do rovných řad.

Na konci zkontrolujte, zda všechny LED diody sedí rovně (pokud ne, znovu zahřejte kolík a znovu usaďte), se správnou polaritou, poté připájejte jejich druhé kolíky.

Krok 4: Přidejte rezistory a diody

Pokračujte montáží 26 diod nad spínače na přední straně desky plošných spojů. Poté pokračujte třemi odpory 1K v blízkosti řady diod, také na přední straně panelu, pak na blok dvanácti odporů 390 ohmů na zadní straně panelu.

U diod záleží na polaritě: zkontrolujte, zda se černý proužek na diodě shoduje s pruhem na desce desky plošných spojů.

Krok 5: Namontujte zásuvku IC a konektor Raspberry Pi

Pájejte 2981 IC na zadní stranu desky (zkontrolujte!) A ujistěte se, že sedí kolíkem 1 směrem dolů k přepínačům na druhé straně desky. Nakonec připájejte 40pinový konektor, který se připojí k Pi. Nepájejte jej do stopy rozšiřovacího konektoru, což je chyba, které se snadno stane. Nejprve připájejte 1 nebo 2 piny a poté zkontrolujte, zda konektor sedí přesně kolmo na desku plošných spojů. V případě potřeby opravte a poté pájejte všechny kolíky.

Věci, které je třeba ignorovat: Rezistory X a X*2 ohmy označené na desce plošných spojů musí být vynechány (stejně nejsou součástí sady), pokud nepovolíte sériový port (viz poslední část na této stránce). Také můstkové bloky J_COL1 a 2 mohou zůstat nedotčeny. A konečně, v blízkosti 2981 IC jsou dva pájecí body. Ignorujte je.

Krok 6: Přidejte přepínače

Deska s obvody může mít téměř jakýkoli malý přepínač, jedinou důležitou věcí je, že jejich šířka je menší než 10 mm. Originál měl momentální spínače v poloze 20-24. Přepínače ale můžete použít i pro ně, software jejich signál stejně převede na chvilkový.

Na desku jsou připájeny pouze dva piny (pro signály zapnutí/vypnutí). Pokud mají vaše přepínače 3. kolík, nechte jej viset pod okrajem desky plošných spojů. V závislosti na použitém přepínači budete možná muset ohnout jeho kolíky asi o 0,5 mm, aby se vešly. Pájecí otvory jsou dostatečně velké, aby pojaly téměř jakýkoli typ pájecího očka.

Fotografie ukazuje několik návrhů na možné přepínače. Podívejte se na MTS-102, nebo (obzvlášť pěkné) RLS-102-C1 a RLS-112-C1. V zásadě však bude fungovat cokoli, co způsobí zkrat mezi dvěma otvory pro pájení na desce s obvody.

Krok 7: Zabalení

Přední panel můžete namontovat na dřevěný základní panel pomocí standardních držáků na police, jejich otvory pro šrouby by měly odpovídat montážním otvorům na desce plošných spojů, protože rozteč odpovídá zjevné normě … Montáž desky tímto způsobem by měla umožnit velmi robustní přepínací akci.

Účinným způsobem, jak vytvořit správný přední kryt pro Blinkenlights, je vytisknout tento obrázek. Buď jako obtisk nalepit na akrylový list, nebo jednoduše na papír. V takovém případě byste jej mohli laminovat nebo umístit za akrylový panel.

To je asi tak všechno! Celkové náklady by se měly pohybovat kolem 15 USD za desku plošných spojů plus náklady na pytel LED atd. A 26 malých přepínačů. Navštivte webové stránky PiDP, kde najdete podrobnosti o tom, jak ovládat váš minipočítačový hack - a jak jej ladit, pokud věci nejdřív nefungují:)