PiDP-8: una Raspberry Pi como miniordenador PDP-8: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Todo el mundo quería una minicomputadora PDP-8. Bueno, en 1968 de todos modos. Revive la Edad de Oro de las miniordenadores iniciando esta imagen de tarjeta SD en una Raspberry Pi. Opcionalmente, agregue una réplica del panel frontal para recrear la experiencia Blinkenlights. Se puede hacer una versión simple de Hacker por menos de $ 35 en partes. Consulte mi sitio web PiDP-8 para obtener todos los detalles.

¿Por qué? ¿Por qué no? Para ilustrar cuán absolutamente único fue el PDP-8 en la evolución de la informática. Controle el mundo, juegue el primer videojuego o conecte 8 sesiones de terminal para que pueda dirigir su empresa. Es una minicomputadora … La PDP-8 también es una manera increíblemente buena de aprender cómo funciona una computadora al nivel más bajo. Porque es una máquina muy simple, pero tiene un montón de buen software.

¿Cómo? Hay 3 etapas en este proyecto:

1. Solo software: inicie la imagen de la tarjeta SD en su Pi (A + / B + / 2 / Zero). El Pi se iniciará como PDP-8..

2. Hack de hardware de bajo costo: agregue el PCB del panel frontal personalizado y tendrá una réplica de hardware completamente funcional.

   La placa se puede hacer desde Gerbers por OSHpark, Seeedstudio, Elecrow o cualquier otra persona. O cómpramelo ($ 15, deja un mensaje aquí). El costo total depende de la compra de repuestos, pero podría estar muy por debajo de los $ 35…

3. Versión elegante del kit de réplica: lo convertí en un kit, con un bonito panel frontal de acrílico, interruptores personalizados y una caja de bambú. Consulte aquí (enlace) para obtener detalles sobre cuándo se fabrica el próximo lote de piezas.

Este Instructable cubre las etapas 1 y 2, como un proyecto de pirateo. No etapa 3; si prefiere comprar el kit de réplica, consulte aquí.

Paso 1: Software: Arranque de una Pi como PDP-8

El software pidp8 arranca un PDP-8 emulado en su Pi. Aunque está diseñado para manejar una réplica del panel frontal, funciona bien sin el hardware real. Esta página aquí describe algunas de las cosas que puede hacer con un PDP-8.

Dos opciones de software:

1. descargue la imagen de la tarjeta SD lista para usar, arranca el PDP-8 en menos de 10 segundos. Funciona en Pi A + / B + / 2 / Zero. Todavía no en el Pi 3. Usuario: pdp. Contraseña: pdp.
2. o instale el tarball en cualquier distribución estándar de Raspberry Pi. Esto le brinda un entorno Raspberry Pi estándar que le permite hacer cualquier otra cosa que desee hacer con Pi-inside-the-PiDP. También funciona en Pi 3.

Consulte esta publicación del foro de PiDP para obtener más detalles. Ya sea que elija la opción 1 o 2, el terminal PDP-8 debería aparecer inmediatamente después de iniciar sesión, con OS / 8 en ejecución. Aunque el panel frontal físico aún no está conectado. Puede escapar del PDP-8 (aunque seguirá funcionando) en Linux con Ctrl-A d, y volver al PDP con ~ / pdp.sh

Sin el panel frontal físico, deberá montar las diferentes configuraciones de arranque en el teclado en lugar de hacerlo a través del panel frontal:

• Presione CTRL-E para acceder a la línea de comandos del simulador,
• ingrese do../bootscripts/x.script. Donde x es un número del 0 al 7, para arrancar en TSS / 8, el videojuego spacewar o lo que sea que te apetezca. Con el hardware, harías esto en el panel frontal …

Por cierto, una forma muy agradable de ver una pantalla PDP-8 es usar un emulador CRT.

Paso 2: Placa de circuito: Adición de luces intermitentes

El PDP-8 / I tenía fama de tener las mejores luces intermitentes de todas las miniordenadores. Su panel frontal no mostraba solo una dirección de memoria y su contenido, sino mucho más. Por ejemplo, cuál de sus 8 instrucciones de CPU se está ejecutando. Por supuesto, el panel frontal también le permite ingresar y examinar programas. Pero más a menudo, lo usa para realizar un solo paso a través de un programa o cargar uno nuevo.

La placa de circuito PiDP es una fiel réplica a escala 2: 3 del original. Lo que significa que tiene 89 LED y 26 interruptores para trabajar. La Raspberry Pi está conectada a la parte posterior de la placa PiDP y eso es todo: no se necesita mucho en estos días para hacer una minicomputadora.

Obtención de la placa de circuito: el proyecto de diseño de Kicad se puede descargar aquí. Para producir los suyos, envíe estos archivos Gerber a alguien como Seeedstudio u OSHPark. O puede ponerse en contacto conmigo si quiere comprarme uno por $ 15 (un pasatiempo sin fines de lucro, por cierto).

Nota: este Instructable describe cómo "enrollar su propio" PDP-8. No es una guía de construcción para el kit de réplica PiDP-8, que viene con sus propios interruptores de réplica, panel frontal de acrílico y carcasa.

Paso 3: Soldar los 89 LED

Lo primero es montar los LED. La polaridad importa. Las patas largas deben estar a la izquierda, más cerca de la Raspberry Pi. Solo para no dejar dudas: las patas cortas deben estar orientadas hacia el extremo de la PCB que tiene el logotipo de PiDP.

El video muestra una técnica de soldadura eficiente: con una mano, soldador ya humedecido con una gota de soldadura, fije un pin de cada LED, mientras sostiene la PCB con la otra mano, empujando con fuerza contra el LED con un dedo. En general, esa no es una buena técnica de soldadura, pero en este caso ayudará a colocar los LED en filas rectas.

Al final, verifique si todos los LED están alineados (si no, recaliente el pin y vuelva a colocarlo), con la polaridad correcta, luego suelde sus segundos pines.

Paso 4: agregue resistencias y diodos

Continúe colocando los 26 diodos sobre los interruptores, en la parte frontal de la PCB. Luego proceda con las tres resistencias de 1K cerca de la fila de diodos, también en el frente del panel, luego el bloque de doce resistencias de 390 ohmios, en la parte posterior del panel.

Para los diodos, la polaridad importa: verifique que la franja negra del diodo coincida con la franja en su huella de PCB.

Paso 5: coloque el zócalo IC y el conector Raspberry Pi

Suelde el 2981 IC en la parte posterior de la placa (¡verifique!) Y asegúrese de que se asiente con la clavija 1 hacia los interruptores en el otro lado de la placa. Por último, suelde el encabezado de 40 pines que se conectará al Pi. No lo suelde en la huella del conector de expansión, un error que se comete fácilmente. Primero suelde 1 o 2 pines, luego verifique que el conector esté exactamente perpendicular a la PCB. Corrija si es necesario, luego suelde todos los pines.

Cosas a ignorar: Las resistencias X y X * de 2 ohmios marcadas en la PCB deben omitirse (no están incluidas en el kit de todos modos) a menos que habilite el puerto serie (consulte la última sección de esta página). Además, los bloques de puentes J_COL1 y 2 se pueden dejar intactos. Por último, hay dos puntos de soldadura cerca del IC 2981. Ignóralos también.

Paso 6: agregar interruptores

La placa de circuito puede aceptar prácticamente cualquier interruptor pequeño, lo único importante es que su ancho es inferior a 10 mm. El original tenía interruptores momentáneos en la posición 20-24. Pero también puede usar interruptores de palanca para ellos, el software convertirá su señal en una momentánea de todos modos.

Solo dos pines están soldados en la placa (para señales de encendido / apagado). Si sus interruptores tienen un tercer pin, déjelo colgando debajo del borde de la PCB. Dependiendo del interruptor que use, es posible que tenga que doblar sus clavijas alrededor de 0,5 mm para que quepan. Los orificios de soldadura son lo suficientemente grandes como para admitir prácticamente cualquier tipo de terminal de soldadura.

La foto muestra algunas sugerencias para posibles cambios. Busque MTS-102, o (especialmente agradable) RLS-102-C1 y RLS-112-C1. Básicamente, cualquier cosa que haga un cortocircuito entre los dos orificios de soldadura en la placa de circuito servirá.

Paso 7: Conclusión

Puede montar el panel frontal en un panel de base de madera usando soportes de estante estándar, sus orificios para tornillos deben alinearse con los orificios de montaje en la PCB ya que el espacio sigue una norma aparente … Montar la placa de esta manera debe permitir una acción de alternancia muy robusta.

Una forma eficaz de crear una portada adecuada para Blinkenlights es imprimir esta imagen. Ya sea como una calcomanía para pegar en una lámina acrílica, o simplemente en papel. En cuyo caso, puede laminarlo o colocarlo detrás de un panel acrílico.

¡Eso es todo! El costo total debe ser de alrededor de $ 15 por la PCB, más el costo de una bolsa de LED, etc., y 26 interruptores pequeños. Visite el sitio web de PiDP para obtener detalles sobre cómo operar su minicomputadora hack, y cómo depurarlo si las cosas no funcionan al principio:)