PiDP-8: un miniordinador Raspberry Pi com a PDP-8: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Tothom volia un miniordinador PDP-8. Bé, el 1968 de totes maneres. Reviu l’edat d’or dels minicomputadors arrencant aquesta imatge de la targeta SD en un Raspberry Pi. Opcionalment, afegiu un tauler frontal de rèplica per recrear l'experiència Blinkenlights. Es pot fer una versió simple de pirata informàtic per menys de 35 dòlars en parts. Consulteu el meu lloc web PiDP-8 per obtenir més informació.

Per què? Perquè no? Per il·lustrar com de completament únic va ser el PDP-8 en l'evolució de la informàtica. Controla el món, juga al primer videojoc o connecta vuit sessions de terminal per permetre que gestioni la teva empresa. És un miniordinador … El PDP-8 també és una manera increïblement bona d’aprendre sobre com funciona un ordinador al nivell més baix. Com que és una màquina molt senzilla, però, té un munt de bon programari.

Com? Aquest projecte té 3 etapes:

1. Només programari: inicieu la imatge de la targeta SD al vostre Pi (A + / B + / 2 / Zero). El Pi s’iniciarà com a PDP-8..

2. Hack de maquinari de baix cost: afegiu el PCB personalitzat del tauler frontal i teniu una rèplica de maquinari completament funcional.

   El tauler es pot fer des dels Gerbers per OSHpark, Seeedstudio, Elecrow o qualsevol altra persona. O compreu-me’l (15 dòlars, deixeu un missatge aquí). El cost total depèn de la compra de peces, però pot estar molt per sota dels 35 $ …

3. Versió del kit de rèplica de luxe: el vaig convertir en un kit, amb un bonic panell frontal d’acrílic, interruptors personalitzats i estoig de bambú. Vegeu aquí (enllaç) per obtenir més informació sobre quan es fa el següent lot de peces.

Aquest instructable cobreix les etapes 1 i 2, com a projecte de hack-it-yourself. No l’etapa 3; si preferiu comprar el kit de rèplica, consulteu aquí.

Pas 1: programari: arrencada d'un Pi com a PDP-8

El programari pidp8 arrenca un PDP-8 emulat al vostre Pi. Tot i que està pensat per conduir un panell frontal de rèplica, funciona bé sense el maquinari real. En aquesta pàgina es descriuen algunes de les coses que podeu fer amb un PDP-8.

Dues opcions de programari:

1. descarregueu la imatge de la targeta SD ja feta, arrenca el PDP-8 en menys de 10 segons. Funciona a Pi A + / B + / 2 / Zero. Encara no al Pi 3. Usuari: pdp. Contrasenya: pdp.
2. o instal·leu el tarball en qualsevol distribució estàndard de Raspberry Pi. Això us proporciona un entorn Raspberry Pi estàndard que us permet fer qualsevol cosa que vulgueu fer amb el Pi-inside-the-PiDP. Funciona també al Pi 3.

Consulteu aquesta publicació del fòrum de PiDP per obtenir més informació. Tant si heu triat l’Opció 1 com la 2, el terminal PDP-8 hauria de sortir immediatament després d’haver iniciat la sessió, amb OS / 8 en execució. Tot i que el tauler frontal físic encara no està connectat. Podeu sortir del PDP-8 (encara que continuarà funcionant) a Linux amb Ctrl-A d i tornar al PDP amb ~ / pdp.sh

Sense el tauler frontal físic, haureu de muntar les diferents configuracions d’arrencada al teclat en lloc de passar pel tauler frontal:

• Feu clic a CTRL-E per arribar a la línia d'ordres del simulador,
• introduïu do../bootscripts/x.script. On x és un número del 0 al 7, per arrencar a TSS / 8, el videojoc de la guerra espacial o qualsevol cosa que us faci pessigolles. Amb el maquinari, ho faríeu al tauler frontal …

Per cert, una manera molt agradable de mirar una pantalla PDP-8 és fer servir un emulador CRT.

Pas 2: placa de circuit: afegir llums intermitents

El PDP-8 / I tenia la reputació de tenir el millor Blinkenlights de tots els minicomputadors. El seu tauler frontal no mostrava només una adreça de memòria i el seu contingut, sinó molt més. Com ara quina de les seves 8 instruccions de CPU s'està executant. Per descomptat, el tauler frontal també us permet entrar i examinar programes. Però, més sovint, l’utilitzeu per fer un sol pas a través d’un programa o carregar-ne un de nou.

La placa de circuit PiDP és una rèplica fidel a escala 2: 3 de l'original. És a dir, té 89 LEDs i 26 commutadors per treballar. El Raspberry Pi està endollat a la part posterior de la placa PiDP i ja està: no necessiteu molt en aquests dies per fabricar un miniordinador.

Obtenir la placa de circuit: el projecte de disseny de Kicad es pot descarregar aquí. Per produir el vostre, envieu aquests fitxers Gerber a algú com Seeedstudio o OSHPark. O bé, podeu posar-vos en contacte amb mi si voleu comprar-ne un per 15 dòlars (BTW hobby sense ànim de lucre).

Nota: aquesta instrucció descriu com "rodar el vostre propi" PDP-8. No és una guia de construcció del kit de rèplica PiDP-8, que ve amb els seus propis interruptors de rèplica, el panell frontal d’acrílic i la funda.

Pas 3: soldar els 89 LED

El primer és muntar els LED. La polaritat és important. Les potes llargues han d’estar a l’esquerra, més a prop del Raspberry Pi. Només per no deixar cap dubte: les potes curtes haurien d’estar orientades cap a l’extrem del PCB, on hi ha el logotip PiDP.

El vídeo mostra una tècnica de soldadura eficient: amb una mà, el soldador ja mullat amb una bombeta de soldadura, fixeu un passador de cada led, mentre manteniu el PCB amb l’altra mà, pressionant amb força el LED amb el dit. En general, no és una bona tècnica de soldadura, però en aquest cas ajudarà a fer que els LED es posin en files rectes.

Al final, comproveu si tots els LED es queden rectes (si no, torneu a escalfar el pin i torneu a posar-los), amb la polaritat correcta, i després soldeu els segons pins.

Pas 4: afegiu resistències i díodes

Continueu instal·lant els 26 díodes situats a sobre dels interruptors, a la part frontal de la placa. A continuació, procediu amb les tres resistències 1K properes a la fila de díodes, també a la part frontal del tauler, i després el bloc de dotze resistències de 390 ohm, a la part posterior del tauler.

Per als díodes, la polaritat és important: comproveu que la franja negra del díode coincideixi amb la franja de la seva petjada de PCB.

Pas 5: ajusteu el sòcol IC i el connector Raspberry Pi

Soldeu el 2981 IC a la part posterior del tauler (comproveu-ho) i assegureu-vos que quedi amb el passador 1 cap avall cap als interruptors de l’altre costat del tauler. Per últim, soldeu a la capçalera de 40 pins que es connectarà al Pi. No el soldeu a la petjada del connector d’expansió, un error que es comet fàcilment. Soldeu 1 o 2 pins primer i, a continuació, comproveu que el connector estigui exactament perpendicular al PCB. Corregiu-lo si cal i, a continuació, soldeu tots els passadors.

Coses que cal ignorar: les resistències X i X * 2 ohm marcades a la PCB s'han de deixar fora (de totes maneres no estan incloses al kit) tret que habiliteu el port sèrie (vegeu l'última secció d'aquesta pàgina). A més, els blocs de pont J_COL1 i 2 es poden deixar intactes. Per últim, hi ha dos punts de soldadura propers al 2981 IC. No els feu cas.

Pas 6: afegiu commutadors

La placa de circuit pot agafar pràcticament qualsevol commutador petit, l'únic important és que la seva amplada és inferior a 10 mm. L'original tenia interruptors momentanis a la posició 20-24. Però també podeu utilitzar commutadors alternatius, de tota manera el programari convertirà el seu senyal en un de moment.

A la placa només es solden dos pins (per a senyals d’encesa / apagada). Si els vostres interruptors tenen un tercer pin, només cal que el deixeu penjat a sota de la vora del PCB. Depenent de l'interruptor que utilitzeu, és possible que hàgiu de doblegar els passadors d'uns 0,5 mm per adaptar-los. Els forats de soldadura són prou grans per agafar gairebé qualsevol tipus de tirador de soldadura.

La foto mostra alguns suggeriments sobre possibles interruptors. Cerqueu MTS-102 o (especialment agradable) RLS-102-C1 i RLS-112-C1. Bàsicament, tot el que faci un curt entre els dos forats de soldadura de la placa de circuit ho farà.

Pas 7: acabant

Podeu muntar el tauler frontal en un tauler base de fusta mitjançant mènsules de prestatgeria estàndard, els forats dels cargols haurien d’estar alineats amb els forats de muntatge del PCB ja que l’espaiat segueix una norma aparent … El muntatge del tauler d’aquesta manera hauria de permetre una acció de commutació molt robusta.

Una manera eficaç de crear una coberta frontal adequada per als Blinkenlights és imprimir aquesta imatge. Ja sigui com a adhesiu per enganxar en un full d’acrílic o simplement sobre paper. En aquest cas, podeu laminar-lo o col·locar-lo darrere d'un panell acrílic.

Això és tot! El cost total hauria de ser d’uns 15 dòlars per al PCB, més el cost d’una bossa de LEDs, etc. i 26 interruptors petits. Visiteu el lloc web de PiDP per obtenir detalls sobre com operar el vostre hack de minicomputador i com depurar-lo si les coses no funcionen al principi:)