Implementarea unui procesor utilizând 555 de cronometri și sinteză logică

Există numeroase comentarii pe aceste pagini aici de-a lungul liniilor “De ce ați folosit un microcontroler, când ați putea folosi cu ușurință un cronometru 555!” Și, da, în unele cazuri, sunt de acord cu sentimentul, dar când un comentariu de șansă văzută de utilizatorul Hackaday.Io [Tim Böscke] a sugerat să o transforme și să construiască un microcontroler din 555 de cronometre, gaustanța a fost bine și într-adevăr aruncată. Acum, să fim clari, nu este prima dată când am întâlnit această idee, a existat o bord Breadboard 555 bazat pe zece ani în urmă, dar aceasta este prima dată când am văzut-o făcută prin utilizarea sintezei open source care vizează un PCB A!

Primul element logic a fost un invertor ușor, construit prin legarea configurației și a pragurilor de prag împreună.

Modelul LTSPICE al unei porți NAND implementat cu 555 și diode
De acolo a fost o chestiune ușoară de a adăuga câteva rețele de rezistență diode la intrare, pentru a efectua o poartă NAND2 și o poartă Nor2. Dezvoltarea a fost accelerată puțin prin modelarea circuitelor logice din LTSPICE, pentru a găsi cea mai bună combinație de valori ale pieselor. Din aceste elemente ușoare, toate funcțiile chiar mai logice ar putea fi implementate. Apoi a fost nevoie de un element de memorie. Deoarece norocul ar avea-o, 555 are un flip flip RS ca parte a circuitului său, alimentat de intrări de comparator dual. Tot ce a fost necesar a fost de a susține intrarea în Vdd / 2 și apoi să hrănească datele printr-un tranzistor de trecere și Hello Presto! un zăvor ușor de funcționat, deși.

[Tim] a creat anterior un CPU minimalist numit McPU, cu doar patru instrucțiuni, dezvoltat pentru a se potrivi într-o FPGA de 32 macrocell, așa că a reușit să reutilizeze acest proiect pentru acest proiect. Partea distractivă a fost de a folosi uneltele de instrumente PCBFlow [Tim], care implementează un flux de sinteză Yosys cu un loc personalizat și un backend de rută (PNR). Un fișier de libertate a fost produs descrierea circuitelor (Macrocells) [Tim] a dorit să facă uz, apoi un script de sinteză a implementat fluxul folosind YOSYS / GHDL pentru a elabora designul, hartă-l în tehnologia definită mai devreme și scrieți un netlist Instrumentul PNR ar putea folosi. Ajutor Yosys scrie, de asemenea, un PDF al designului, precum și un SPICE Netlist. Ce instrument!

Instrumentul PNR [Tim] creat pentru PCBFLT a fost scris în Python și ieșiți formatul XML pe care Eagle îl poate utiliza. Treaba sa este de a plasa macrocedele (pătrată în mod deliberat) prin căutarea circuitului fizic adecvat, inclusiv toate pasivele, lăsându-le în PCB, adăugând interconectările și apoi optimizând aspectul utilizând recoacerea simulată, optimizarea lungimii minime a traseului. Credem că rezultatul este destul de slick, iar metoda este ceva care poate fi ușor refolosit pentru alte proiecte în viitor.

Vă mulțumim [YGDES] pentru a trimite acest lucru!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Related Post