Microprocesadores antropomórficos

Los microprocesadores antiguos generalmente hacen algo, ya sea simplemente sentarse en un ciclo inactivo, calcular algo o simplemente verse bien en el gabinete de un coleccionista. [Lee] inventó un uso mucho más genial para un viejo microprocesador: lo antropomorfizó conectando LED a las líneas de dirección y dispuso esos LED en una cara. Después de cablear el circuito correcto, la cara de los LED cambia lentamente de expresión, lo que hace que esta pequeña placa reaccione a las fluctuaciones electrónicas aleatorias.

La CPU utilizada para este proyecto es la RCA 1802, más conocida por ser la más inteligente de COSMAC Elf, una de las primeras computadoras de entrenamiento con microprocesador, pero que todavía es capaz de enseñar los conceptos básicos de la computación en la actualidad, aunque con un procesador que no se fabrica. más con instrucción apenas respaldada por algo moderno.

[Lee] aparentemente tiene muchos de estos 1802, y para mostrar cuán simple puede ser una microcomputadora, creó el uso de CPU más extraño que jamás hayamos visto. No puede programar esta cara de LED; la base de datos se deja flotando por lo que los valores aleatorios se "muestran" en la cara. Solo una de las líneas de datos se dibuja alta. Esto evita que la base de datos sea 0x00, la instrucción HALT.

Si está buscando algo más útil que hacer con RCA 1802 MPU, [Lee] también tiene una tarjeta de membresía COSMAC Elf. Es una reproducción del famoso COSMAC Elf, reempaquetado en una tabla del tamaño de un plato Altoida. Tiene el 1802 a bordo, varios interruptores y luces intermitentes, y un puerto paralelo para interactuar con periféricos.

dainbramage dice:
"El 1802 tiene una frecuencia de 1 Hz"...
Este es un procesador seriamente lento. Nunca he oído hablar de una CPU que pueda ralentizarse tanto.
- Genki dice:
  Esto se puede ejecutar a 1 Hz, pero suponiendo que se refiera a 1 Khz. De lo contrario, esos LED serían multiplexados por un LED por segundo.
  - dainbramage dice:
    Lo que dice en el artículo es "El 1802 tiene una frecuencia de 1 Hz, por lo que las expresiones están cambiando lentamente. Tenga en cuenta que esto no es MHz o GHz; ¡1 Hz es un ciclo por segundo!"
    Bastante sorprendente si es preciso.
    - Jacques1956 dice:
      Correr a 1 Hz en sí mismo no es sorprendente. Cualquier CPU CMOS, MCU puede hacerlo. Llámelo AVR, PIC, MSP430. Lo interesante de la CDP1802 es que es una de las primeras (si no la primera) CPU en utilizar la tecnología CMOS. Actualmente todos ellos son CMOS y por tanto se puede parar su reloj sin perder sus estados internos. Las primeras CPU en las que se utilizaba la tecnología NMOS y donde no se podía detener el consumo de más energía y el reloj. Esta es la razón por la cual la NASA usó CDP1802 en algunas de las sondas interplanetarias como Galeleo, podría funcionar lentamente para ahorrar energía. Harris continúa produciendo una versión endurecida por radiación.
      - el gancho dice:
        ¿No están todos endurecidos por la radiación? He querido un Pip Boy impulsado por esta cosa desde que me enteré.
      - Jacques1956 dice:
        @ganzuul,
        No, ellos no son. Estos templados vienen en un paquete de cerámica y la última vez los revisé con un precio de 250US$. Comprobando hoy http://www.Questcomp.com muestra 5 en stock pero sin precio.
        http://www.questcomp.com/questdetails.aspx?pn=CDP1802ACEX&utm_source=Findchips&utm_medium=cpc&utm_term=CDP1802ACEX&utm_content=NoPrice&utm_campaign=FindchipsWS
        Tenga en cuenta la 'X' al final del nombre de una pieza.
  - cris c dice:
    No hay multiplex, no hay software. La CPU ejecuta un flujo de instrucciones aleatorio, proporcionado por el ruido en las líneas de datos desconectadas que normalmente deberían ir a un chip de memoria. Los LED están conectados a las líneas de dirección, con varios LED en la mayoría de las líneas individuales, por lo que siempre conserva la forma/simetría suficiente para parecerse a una cara.
- r4k dice:
  La mayoría de las CPU con reloj externo no tienen límites inferiores de velocidad de reloj.
  - Greenaum dice:
    La frase es "completamente estacionaria" y puede ser válida para bits distintos de la CPU. Si un diseño es "completamente estacionario", puede reducirse a CC, sin frecuencia de reloj mínima.
    Las primeras computadoras generalmente no lo hacían, ya que usaban "lógica dinámica", en lugar de "lógica estática", para guardar componentes en los circuitos integrados. Jeri Ellsworth hizo un video interesante al respecto hace unos años. En lógica dinámica, todo funciona solo durante el tiempo esperado, siempre que lo bombee al menos a la velocidad mínima.
- awasson dice:
  Sí, registrará en cero y no perderá el estado. Puede quitar el interruptor y ver 1802 con él.
  Es una CPU de 8 bits realmente genial para jugar. Tampoco requiere un cargador para comunicarse con el mundo exterior. Danos un poco de RAM, un reloj, un banco de interruptores para la entrada y un banco de LED para la salida y puedes comenzar a codificar. Lee tiene un gran kit de engranajes Altoids que es una computadora Cosmac Elf casi completa de hoy (http://www.sunrise-ev.com/membershipcard.htm).
  Hay otro tipo que tomó esa herramienta y creó un adaptador para ejecutar escudos Arduino en él (http://olduino.wordpress.com/about/). Tiene un servidor web ejecutándose en él de vez en cuando, así como varios proyectos de robots. Incluso construyó un compilador C: https://sites.google.com/site/lcc1802/
PR dice:
Las primeras CPU 6502 NMOS podrían conectarse a CC.
Una vez en un proyecto utilicé la señal de prueba de 1Khz en mi amplitud como un reloj para depurar el problema del código.
- dainbramage dice:
  ¡Empresa!
  No quise dar a entender que no existieran procesadores tan lentos, solo que nunca había oído hablar de uno.
- rj dice:
  ¿Pueden ellos? La hoja de datos del NMOS 6502 especifica una velocidad mínima de 10 kHz.
- Wile E. Coyote dice:
  ¿No era el 65C02?
chris muncy dice:
Tuve que pedir equipo. Se verá bien en mi oficina 🙂
Fennec dice:
Ligeramente decepcionado de que no haya un video para ver al respecto...
- beedeebeedee dice:
  Mi 'suposición' es que no hay video porque las imágenes de arriba son "ideales". Solo puedo imaginar que la mayoría de las veces la "cara" no se parece mucho a una cara. Puedo estar equivocado, pero no lo creo. Es difícil decidir qué situación sería más real sin más información y/o estudio. Sin embargo, es un proyecto hermoso. Sin embargo, sería bueno ver videos en tiempo real y acelerarlos.
  - leehart dice:
    No es video solo porque no tengo una cámara de video digital. 🙂 Pero para responder a tu pregunta: La cara *siempre* parece una cara. Los LED no están multiplexados y no parpadean. Están cableados en conjuntos simétricos, por lo que no puede tener (digamos) un espacio en la sonrisa o solo una ceja.
    Un video mostraría que muestra alguna expresión durante unos segundos, luego cambia inmediatamente a una nueva expresión durante unos segundos, luego otra nueva, y así sucesivamente. El video tendría cien fotogramas idénticos, luego un cambio inmediato y otros cien. marcos idénticos, etc. El GIF animado probablemente sería una forma más efectiva de verlo en acción que el video.
bueno dice:
Mojosa! Siempre pensé que se podía hacer *algo* con un procesador antiguo y sin software. Me alegra ver que los chips viejos se usan de formas inusuales.
laboratorios legionarios dice:
Me gusta cómo resolvió el problema de la detención tirando de un alfiler alto.
- daveruske dice:
  Lee es un ingeniero muy sabio. Lea más en la página http://www.sunrise-ev.com/membershipcard.htm sobre su tarjeta de identificación de 1802 y cómo hizo que la 1802 ejecutara un programa real y multiplexara LED para mostrar mensajes... sin RAM ni ROM. . ¡El esquema es realmente un gran rompecabezas!
Pintura dice:
Esto es realmente genial. Me gusta ver a la gente hacer cosas interesantes e inesperadas como esta.
bueno dice:
Esto me hace extremadamente feliz... Todos esos viejos microprocesadores que tengo guardados en cajas nunca me descifrarán su código; documentación difícil de encontrar, los ensamblajes existen solo para los sistemas operativos que ahora están fuera de servicio, las hojas de datos son casi imposibles de rastrear y las instrucciones se pierden en el tiempo... Sabía que *algo* se podía hacer para que volvieran a ser útiles y aparecieran. sus hermosos paquetes (¡algunos tienen cerámica dorada y blanca! Otros tienen enchufes montados en la parte superior para EEPROM, ¿qué tan bueno es eso?).
Este truco es un muy buen uso de tales cosas.
Estoy seguro de que se puede hacer (y probablemente se hará) un parecido con la mayoría de estos hermosos micrófonos antiguos que heredé accidentalmente, pero también me pregunto si se puede hacer un parecido con los que están mucho más disponibles y son completamente inútiles, según según los estándares actuales: ¿los procesos x86 se acumulan en la basura...?
¿Alguien sabe si por ej. ¿Se pueden sincronizar los x86 con tasas tan bajas? ¿Los paquetes estándar actualmente hacen que las direcciones / líneas de datos reales estén disponibles directamente, o son algo más complejo (por ejemplo, algún tipo de hipertransporte que solo un North Bridge puede decodificar? O tal vez algo similar a lo realmente bajo). voltaje o señales sin formato utilizadas por DDR?) ¿Son capaces, en la actualidad, de extraer voltaje (s) fácilmente disponibles para el pasatiempo típico? No sé por qué x86 me atrae ni remotamente para tal uso, tal vez solo accesibilidad ... p. en el curso del espacio de pirateo "inicial", puede "dar nueva vida a su CPU anterior". Podría tener los pinouts para varios formatos de socket fácilmente disponibles, tal vez incluso PCB. O simplemente una soldadura punto a punto a un encabezado... Probablemente absurdo, pero solo un pensamiento.
Todo lo que realmente necesita decirse es que este truco me hace extraordinariamente feliz.
- Andrés dice:
  Esta es una de las principales razones por las que el 1802 es ideal para esto. Opera con una sola fuente de voltaje + (pines 16 y 40) y puede operar con una variedad de voltajes y velocidades de reloj. La frecuencia y el voltaje máximos dependen un poco de la versión del chip que tenga, pero todos se reducirán a nada. No creo que haya otros chips que puedan apagarse así sin perder el estado, pero no he dedicado mucho tiempo a buscar.
- esotérico dice:
  LOL, ¡me alegra saber que eso te hizo extraordinariamente feliz! Es bastante suave, en realidad... Memorable, en realidad. ¡Buen trabajo, Lee! Y gracias por esos puntos de pensamiento.
  Un poquito busque en un documento no particularmente fácil de localizar (la URL se perdió hace mucho tiempo, desafortunadamente):
  Los 486 vienen en dos variedades, los que tienen PLL y los que no. Los que tienen solo pueden bajar a 8/16 MHz, según el modelo. No se supone que estos estén "garantizados por diseño, pero no 100% probados" para operar entre 0-8MHz, y la velocidad puede ser "dinámicamente variable".
  Pero, ¿por qué la corrección en x86 cuando ambos tenemos una caja llena de buenas CPU / MCU?
  - Greenaum dice:
    El 486 fue el primer chip de Intel en multiplicar el reloj, en el que alimentas un reloj de 33 MHz y el chip lo duplica a 66 MHz. Entonces eso calcularía la diferencia entre la versión PLL y no PLL. Cualquier cosa con DX2 o DX4 en el nombre tendrá el PLL.
    Del mismo modo, los primeros Pentium, de 60 y 66 MHz, usaban un controlador de reloj directo, creo que todo eso usaba un PLL. P.ej el Pentium de 75 MHz funcionó a 50 MHz x 1,5. Pienso.
lee hart dice:
Gracias a todos por sus amables comentarios. 🙂 Sí, realmente funciona a 1 Hertz (1 ciclo por segundo). Cualquier CPU CMOS puede hacer eso, aunque no conozco ninguna CPU NMOS que pueda hacerlo.
Sería un desafío interesante hacer eso con una CPU x86. La mayoría de ellos son NMOS, por lo que es posible que deba usar un reloj más rápido con estados de espera o algo para reducir la velocidad. Es probable que el consumo de energía sea mucho mayor, por lo que la duración de la batería puede ser poco práctica. También hay más instrucciones que HALT para evitar evitar el bloqueo en un patrón trivial. Alguien tendrá que probarlo y ver cómo funciona. 🙂
Josh Bensadon dice:
Es una herramienta muy divertida de construir. De hecho, todo el equipo de Lee está muy bien diseñado. Si te gustan los kits de LED, deberías preguntarle por sus kits de coche de Navidad. He construido varios equipos de Lee, ¡también te encantarán! Buen escrito Brian!
Sinceramente,
Josh Bensadon