Category: техника

Улыбка

Транзистор из молекулы ДНК

К вопросу о некремниевой электронике: статья в "Nature" показывает возможность использования молекулы ДНК в качестве "транзистора" с переключаемой проводимостью. Еще один потенциальный потребитель асинхронной логики.



Cross-post from: http://vak.dreamwidth.org/441951.html

Улыбка

32 бита хранящей памяти для Arduino

Устали от всех этих современных SDRAM и Flash? За $40 вы можете приобрести набор для самостоятельной сборки платы Arduino с 32 битами настоящей ферритовой памяти! :)



Вся теория и схемотехника подробно описана в файле: http://jussikilpelainen.kapsi.fi/wordpress/wp-content/uploads/2016/04/coremem-complete.pdf

Cross-post from: http://vak.dreamwidth.org/436231.html

Улыбка

FPGA internals

Все слышали про курский вокзал FPGA, но мало кто видел. :)
Внутреннее устройство самого хитрого элемента FPGA, а именно четёрехвходовой логической таблицы LUT4, можно увидеть на рисунке из патента US6667635:

Patent US6667635

Шестнадцать элементов RB 301-316 с левой стороны это биты сдвигового регистра, задаваемые при конфигурации микросхемы FPGA. Дальше ряд вентилей 311-326 попарно выбирает значения, в зависимости от входа IN1. Полученные 8 бит поступают на вход следующего ряда вентилей 331-338. Из них выбираются 4 бита в зависимости от входа IN2. Вентили 351-354 превращают их в два бита под управлением входа IN3. В конце концов вентили 361 и 362 выдают результат.

Cross-post from: http://vak.dreamwidth.org/433650.html

Улыбка

Таблица аналогов серии К1804

Советские микросхемы по большей части были совсем не советские, а копии импортных. Это позволяло не заниматься конструкторскими разработками и исследованиями, а просто переписывать номенклатуру из западных справочников. Документацией опять же не надо заморачиваться. Я пытался выяснить, кто задал такую моду в советской промышленности. Известно, что Сталин одно время приказывал Туполеву не городить отсебятину, а тупо повторять американский В-29 под именем ТУ-4. Но традиция гораздо более давняя, восходит еще к Николаю I и первой железной дороге (Царскосельской). За несколько лет до этого Черепановы уже построили в России первую железную дорогу (в Нижнем Тагиле), но царь приказал делать как в Европе. С тех пор там и живём.

1804BA1 Am2905
1804BA2 Am2908
1804BA3 Am2916
1804BA4 Am29853
1804BC1 Am2901
1804BC2 Am2903
1804BH1 Am2914
1804BM1 Am29116
1804BP1 Am2902
1804BP2 Am2904
1804BP3 Am2913
1804BT1 Am2964
1804BT2 Am2965
1804BT3 Am2966
1804ВЖ1 Am2960
1804ВЖ2 Am2961
1804ВЖ3 Am2962
1804ВУ1 Am2909
1804ВУ2 Am2911
1804ВУ3 Am29811A
1804ВУ4 Am2910
1804ВУ5 Am2930
1804ВУ6 Am2940
1804ВУ7 Am2942
1804ГГ1 Am2995
1804ИР1 Am2918
1804ИР2 Am2920
1804ИР3 Am2950
1804ИР4 Am29705A
Улыбка

Асинхронность, которую мы потеряли

В микро-БЭСМ в качестве программируемого таймера использовалась микросхема к580ви53. Ну не вопрос, подумал я, это ведь классический Intel 8253. Для него в интернете есть куча исходников на Верилоге, сейчас быстренько привинчу. Не тут-то было. Нашёл три разные реализации i8253 - все оказались кривоватые и не соответствующие реальному чипу. И неспроста: проблема оказалась глубже. Дело в том, что этот чип представляет собой классический пример асинхронного дизайна, забытого в наше время. В микросхеме отсутствует опорный синхросигнал.



Интерфейс к управляющему процессору состоит из сигналов адреса, данных, /CS, /RD, /WR. Здесь не участвуют сигналы CLK. Они влияют только на декремент счётчиков времени, но не на логику внешнго интерфейса. Хитрая задача абитража между осинхронными запросами от процессора и событиями от синхросигналов решается схемотехникой, что нетривиально. Современные средства Verilog-синтеза такое не могут. Приходится признать, что с развитием технологий разработки цифровых микросхем мы кое-что утеряли, а именно способность проектировать асинхронные схемы.

Чтобы сделать i8253 "понятным" для современных Verilog-синтезаторов, достаточно сделать его синхронным, то есть ввести глобальный высокоскоростной сигнал CLK со стороны процессора, и тактировать все остальные события по нему. Хотя это будет уже не совсем i8253, но для проектов типа микро-БЭСМ вполне годится.
Улыбка

К1802ВВ1

Отсканировал описание микросхемы К1802ВВ1, вдруг пригодится кому: https://github.com/besm6/micro-besm/raw/master/doc/k1802bb1.pdf

Это довольно уникальный чип, не имевший западного аналога. Внутри находится четыре 4-битовый регистра, к которым можно обращаться с четырёх независимых двунаправленных портов. В процессоре микро-БЭСМ микросхема К1802ВВ1 (16 штук) применяется для организации взаимодействия между внутренними 64-битными шинами данных.
Улыбка

Bit-Slice Design: Controllers and ALUs

Чудная книжка: объясняет в деталях, как работают секционные процессоры серии К1804 (Am2900). Досталась мне за $0.01 на Амазоне. Неясных мест почти не осталось, можно начинать восстанавливать схему процессора микро-БЭСМ.



Заметьте забавную наклеечку в правом верхнем углу. Раньше книжка принадлежала профессору Гарольду Картеру из университета Цинцинатти.

Улыбка

Am2900 и Микро-БЭСМ

На секционном комплекте микросхем семейства К1804 (он же Am2900) в середине 80-х годов в Дубне была разработана ЭВМ Микро-БЭСМ. Сохранились материалы разработки, включая микрокод, тесты и операционную систему. Машина имела 8 Мбайт оперативной памяти и состояла из чипов К1804ВУ4 (Am2910), 16 x К1804ВС1 (Am2901), 4 x К1804ВР2 (Am2904) и 16 x К1802ВВ1 (нет аналога).

Для чипов Am2901 и Am2910 имеются исходные тексты на языке VHDL:
https://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/vhdl/models/29xx/2901.tar.gz
https://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/vhdl/models/29xx/2910.tar.gz

Теоретически можно было бы попробовать повторить микро-БЭСМ в FPGA.