PiDP-8: Raspberry Pi Jako minikomputer PDP-8: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Każdy chciał mieć minikomputer PDP-8. Cóż, w każdym razie w 1968 roku. Przeżyj ponownie złoty wiek minikomputerów, uruchamiając ten obraz karty SD na Raspberry Pi. Opcjonalnie dodaj przedni panel repliki, aby odtworzyć wrażenia z Blinkenlights. Prostą wersję hakerską można wykonać w częściach za mniej niż 35 USD. Zobacz moją stronę internetową PiDP-8, aby uzyskać szczegółowe informacje.

Czemu? Dlaczego nie? Aby zilustrować, jak całkowicie wyjątkowy był PDP-8 w ewolucji komputerów. Kontroluj świat, zagraj w pierwszą grę wideo lub podłącz 8 sesji terminalowych, aby umożliwić mu prowadzenie Twojej firmy. To minikomputer… PDP-8 to także niesamowicie dobry sposób, aby dowiedzieć się, jak działa komputer na najniższym poziomie. Ponieważ jest to bardzo prosta maszyna, ale ma mnóstwo dobrego oprogramowania.

Jak? Ten projekt składa się z 3 etapów:

1. Tylko oprogramowanie: uruchom obraz karty SD na swoim Pi (A+/B+/2/Zero). Pi uruchomi się jako PDP-8..

2. Niedrogi sprzętowy hack: dodaj niestandardową płytkę PCB na panelu przednim i masz w pełni funkcjonalną replikę sprzętową.

   Deska może być wykonana z Gerber przez OSHpark, Seeedstudio, Elecrow lub kogokolwiek innego. Lub kup ode mnie (15 USD, zostaw wiadomość tutaj). Całkowity koszt zależy od zakupów części, ale może wynosić znacznie poniżej 35 USD…

3. Fantazyjna wersja zestawu replik: zrobiłem z tego zestaw, z ładnym akrylowym panelem przednim, niestandardowymi przełącznikami i bambusową obudową. Zobacz tutaj (link), aby uzyskać szczegółowe informacje o tym, kiedy zostanie wykonana następna partia części.

Ta instrukcja obejmuje etapy 1 i 2, jako projekt typu hack-it-yourself. Nie etap 3; jeśli wolisz kupić zestaw replik, zobacz tutaj.

Krok 1: Oprogramowanie: uruchamianie Pi jako PDP-8

Oprogramowanie pidp8 uruchamia emulowany PDP-8 na twoim Pi. Chociaż przeznaczony do napędzania przedniego panelu repliki, działa dobrze bez rzeczywistego sprzętu. Ta strona opisuje niektóre z rzeczy, które możesz zrobić z PDP-8.

Dwie opcje oprogramowania:

1. pobierz gotowy obraz karty SD, uruchamia PDP-8 w mniej niż 10 sekund. Działa na Pi A+/B+/2/Zero. Jeszcze nie na Pi 3. Użytkownik: pdp. Hasło: pdp.
2. lub zainstaluj tarball na dowolnej standardowej dystrybucji Raspberry Pi. Daje to standardowe środowisko Raspberry Pi, które pozwala robić wszystko, co chcesz zrobić z Pi-inside-the-PiDP. Działa również na Pi 3.

Zobacz ten post na forum PiDP, aby uzyskać szczegółowe informacje. Niezależnie od tego, czy wybierzesz opcję 1, czy 2, terminal PDP-8 powinien pojawić się zaraz po zalogowaniu, z uruchomionym systemem OS/8. Mimo że fizyczny panel przedni nie jest jeszcze podłączony. Możesz uciec z PDP-8 (choć będzie działał) do Linuksa za pomocą Ctrl-A d i wrócić do PDP za pomocą ~/pdp.sh

Bez fizycznego panelu przedniego konieczne będzie zamontowanie różnych konfiguracji rozruchowych na klawiaturze, a nie przez panel przedni:

• Naciśnij CTRL-E, aby dostać się do wiersza poleceń symulatora,
• wpisz do../bootscripts/x.script. Gdzie x to liczba od 0 do 7, aby uruchomić TSS/8, grę wideo o wojnie kosmicznej lub cokolwiek, co łaskocze twoją wyobraźnię. Za pomocą sprzętu zrobiłbyś to na przednim panelu…

Nawiasem mówiąc, bardzo fajnym sposobem spojrzenia na ekran PDP-8 jest użycie emulatora CRT.

Krok 2: Płytka drukowana: Dodawanie migających świateł

PDP-8/I miał opinię najlepszego Blinkenlight ze wszystkich minikomputerów. Jego przedni panel pokazywał nie tylko adres pamięci i jej zawartość, ale znacznie więcej. Na przykład, która z 8 instrukcji procesora jest wykonywana. Oczywiście panel przedni pozwala również na wchodzenie i sprawdzanie programów. Ale częściej używasz go do pojedynczego kroku przez program lub załadowania nowego.

Płytka drukowana PiDP to wierna replika oryginału w skali 2:3. Oznacza to, że ma 89 diod LED i 26 przełączników do pracy. Raspberry Pi jest podłączone z tyłu płyty PiDP i to wszystko: w dzisiejszych czasach nie potrzebujesz wiele, aby zrobić minikomputer.

Zdobycie płytki drukowanej: Projekt projektu Kicad można pobrać tutaj. Aby stworzyć własne, wyślij te pliki Gerber do kogoś takiego jak Seeedstudio lub OSHPark. Lub możesz skontaktować się ze mną, jeśli chcesz kupić ode mnie za 15 USD (hobby non-profit BTW).

Uwaga - w tej instrukcji opisano, jak „rolować własny” PDP-8. Nie jest to instrukcja budowy zestawu repliki PiDP-8, który jest dostarczany z własnymi przełącznikami repliki, akrylowym panelem przednim i obudową.

Krok 3: lutowanie 89 diod LED

Pierwszą rzeczą jest zamontowanie diod LED. Polaryzacja ma znaczenie. Długie nogi muszą znajdować się po lewej stronie, najbliżej Raspberry Pi. Żeby nie pozostawiać wątpliwości: krótkie nóżki powinny być skierowane w stronę końca płytki drukowanej, na której znajduje się logo PiDP.

Film pokazuje wydajną technikę lutowania: jedną ręką lutownicę zwilżoną już kropelką lutowia, zamocuj jeden pin każdej diody LED, jednocześnie trzymając PCB drugą ręką, mocno dociskając palcem diodę LED. Nie jest to generalnie dobra technika lutowania, ale w tym przypadku pomoże w ustawieniu diod LED w prostych rzędach.

Na koniec sprawdź, czy wszystkie diody LED są ustawione prosto (jeśli nie, podgrzej pin i ponownie osadź), z prawidłową polaryzacją, a następnie przylutuj ich drugie piny.

Krok 4: Dodaj rezystory i diody

Kontynuuj, montując 26 diod nad przełącznikami, z przodu płytki drukowanej. Następnie przejdź do trzech rezystorów 1K w pobliżu rzędu diod, również z przodu panelu, a następnie do bloku dwunastu rezystorów 390 omów z tyłu panelu.

W przypadku diod polaryzacja ma znaczenie: sprawdź, czy czarny pasek na diodzie pasuje do paska na obrysie płytki drukowanej.

Krok 5: Dopasuj gniazdo IC i złącze Raspberry Pi

Przylutuj układ scalony 2981 z tyłu płyty (sprawdź!) i upewnij się, że jest osadzony z pinem 1 skierowanym w dół do przełączników po drugiej stronie płyty. Na koniec przylutuj 40-pinową listwę, która połączy się z Pi. Nie lutuj go w obrysie złącza rozszerzeń, błąd, który można łatwo popełnić. Najpierw przylutuj 1 lub 2 piny, a następnie sprawdź, czy złącze jest ustawione dokładnie prostopadle do płytki drukowanej. W razie potrzeby popraw, a następnie przylutuj wszystkie szpilki.

Rzeczy do zignorowania: Rezystory X i X*2 omów oznaczone na płytce drukowanej muszą zostać pominięte (i tak nie są dołączone do zestawu), chyba że włączysz port szeregowy (patrz ostatnia sekcja na tej stronie). Również bloki zworek J_COL1 i 2 mogą pozostać nietknięte. Wreszcie, w pobliżu układu scalonego 2981 znajdują się dwa punkty lutownicze. Ignoruj ich też.

Krok 6: Dodaj przełączniki

Płytka drukowana może wytrzymać prawie każdy mały przełącznik, jedyną ważną rzeczą jest to, że ich szerokość jest mniejsza niż 10 mm. Oryginał posiadał chwilowe przełączniki na pozycjach 20-24. Ale możesz również użyć dla nich przełączników, oprogramowanie i tak przekonwertuje ich sygnał na chwilowy.

Na płytce wlutowane są tylko dwa piny (dla sygnałów włącz/wyłącz). Jeśli twoje przełączniki mają trzeci pin, po prostu zostaw go wiszącym poniżej krawędzi płytki drukowanej. W zależności od używanego przełącznika może być konieczne wygięcie jego pinów o około 0,5 mm, aby pasowały. Otwory lutownicze są wystarczająco duże, aby pomieścić praktycznie każdy rodzaj końcówki lutowniczej.

Zdjęcie pokazuje kilka sugestii dotyczących możliwych przełączników. Poszukaj MTS-102 lub (szczególnie ładnego) RLS-102-C1 i RLS-112-C1. Zasadniczo zrobi to wszystko, co powoduje zwarcie między dwoma otworami lutowniczymi na płytce drukowanej.

Krok 7: Podsumowanie

Panel przedni można zamontować na drewnianej płycie podstawy za pomocą standardowych wsporników półek, ich otwory na śruby powinny być wyrównane z otworami montażowymi na płytce drukowanej, ponieważ odstępy są zgodne z widoczną normą… Montaż płyty w ten sposób powinien pozwolić na bardzo solidne przełączanie.

Skutecznym sposobem na stworzenie odpowiedniej okładki dla Blinkenlights jest wydrukowanie tego obrazu. Albo jako kalkomanię do przyklejenia na arkuszu akrylowym, albo po prostu na papierze. W takim przypadku możesz go zalaminować lub umieścić za panelem akrylowym.

O to chodzi! Całkowity koszt płytki powinien wynosić około 15 USD, plus koszt torby z diodami LED itp. Oraz 26 małych przełączników. Odwiedź stronę internetową PiDP, aby dowiedzieć się, jak obsługiwać hack na minikomputerze - i jak go debugować, jeśli coś nie działa na początku:)