Просмотр кода страницы DekatronPC эмулятор

[[категория:Проекты]]
[[категория:DekatronPC]]
[[категория:ПЛИС]]
[[категория:Verilog]]
== Описание ==

Проект по созданию эмулятора лампового компьютера на ПЛИС. Аппаратная часть сделана на базе отладочной платы Altera De0 Nano и дисплея [[МС6205]]

== Работа панели эмулятора ==

Панель эмулятора представляет собой блок индикации и управления. 

[[Файл:Dpc dmulator.pdf|600px]]

К ПЛИС подключается плата демультиплексора, на которой располагаются сделающие каналы:

* 4-бит катодный регистр. В нем хранится номер текущего отображаемого столбца на блоке ИН12.
* Объединенный 8-бит анодный регистр. Старший и младший и младший октеты соотверствуют верхнему и нижнему индикатору в отображаемом столбце. Значение кодируется в формате 8-4-2-1.
* 8-бит регистр опроса клавиатуры. Клавиатура является матрицей 9х4 кнопок, их назначение описано в таблице ниже.
** Информация о нажатых кнопках поступает непосредственно на вход ПЛИС через параллельную 7-бит интерфейсную шину.

== Цель проекта ==

* На ПЛИС создается полная копия будущей ламповой машины. которая позволяет упростить процесс разработки микроархитектуры лампового компьютера, а также отладить взяимодействие всех ключевых элементов.
* Укрупненные блоки:
** Блок счетчика IP - 6 декатронов, работающих в восьмеричной системе. Счетчик умеет делать +1 и -1, а также, 
*** При сигнале IP_READY=1 - на выходе счетчика его текущее значение. 
*** Можно сбросить счетчики в нуль. 
*** Максимальное число 0777777 - или 263143. для 7 декатронов - 07777777 или 2097151
** Блок памяти программ
** Блок декодера инструкций
** Блок счетчика Loop на базе двух декатронов умеет считать +1 и -1 от 0 до 99 в десятичном режиме. 
*** При сигнале LOOP_READY=1 разрешается считать состояние сигнала LOOP_ZERO
*** Сигнал LOOP_ZERO=1 показывает что счетчик пуст
*** Сигнал LOOP_OVERFLOW=1 показывает, что счетчик переполнился - критическое состояние, вызывает SYSTEM_HALT
** Блок счетчика AP - 5 декатронов, работающих в восьмеричной системе. Счетчик умеет делать +1 и -1
*** При сигнале AP_READY=1 - на выходе счетчика его текущее значение
*** Сигнал MEMORY_LOCK=1 - означает, что данные по данному адресу выгружены в счетчик данных и перед изменением состояния счетчика их необходимо записать обратно. Запрещает операции +1 и -1.
*** Максимальное число 077777 - или 32767.
** Блок памяти данных
** Блок счетчика данных - 3 декатрона в восьмеричной системе. Счетчик умеет делать +1 и -1, а также в него можно записать новые данные извне
*** При сигнале DATA_READY=1 - декатроны находятся в устойчивом состоянии
*** Сигнал MEMORY_LOCK=0 означает, что данных в счетчике еще нет и перед операциями +1 и -1 необходимо прочитать данные из ОЗУ
** Блок ввода/вывода
* Впоследствии, программные блоки реализуются физически и замещают программные блоки. В итоге при наличии эмулятора компьютер всегда работает.
* Данный подход позволяет своевременно находить аппаратные проблемы и устранять их.

== Блок индикации ==

[[Файл:Эмулятор лицевая 1.jpg|600px|без]]


== Прогресс ==

* С апреля потихоньку пилится модель компьютера с помощью System Verilog.
** Реализована модель декатронного счетчика
* (15/11/2020) Заказал корпус 5U 360мм глубиной.
* Рисую схему блока индикации. Представляет собой дисплей мс6205, блок индикаторов ИН12 и клавиатуру.


== Ссылки ==
* https://github.com/radiolok/dekatronpc - Общий репозиторий проекта
* http://www.construc-tiv.ru/19-rack-box.html - тут достаточно бюджетные корпуса 19"