論理回路を使って自作した 8 ビットコンピュータ 51
ストーリー by reo
嫉妬せざるを得ない 部門より
嫉妬せざるを得ない 部門より
ある Anonymous Coward 曰く、
プログラミング熱狂者な高校生、Jack Eisenmann 氏が TTL のみで構成された 8 ビットコンピュータを自作したそうだ (Hack a Day の記事、本家 /. 記事より) 。
この DUO ADEPT は 100 個の TTL チップと大量のワイヤから構成されており、Eisenmann 氏は 2010 年夏から製作を開始した。64 kB のメモリ、6KB のビデオ RAM を備えており、240 × 208 の白黒イメージを TV に出力することができる。OS も実装されており、開発のために HEX エディタも自作して、ロードランナーっぽいゲームやライフゲーム、PONG っぽいものなども作られている。
最近では FPGA などを使った CPU 自作は珍しくないが、17 インチの実験回路板上に構成されたものは珍しいのではないだろうか。
手作りチョコレート (スコア:3, おもしろおかしい)
昔は、TTLのみで構成していないのに「自作PC」と呼ぶなと考えていた時期がありました。
今でも、チョコレートを融かして固めただけで「手作りチョコレート」と呼ぶなと僻んでおります。
Re:手作りチョコレート (スコア:2, すばらしい洞察)
チョコレートを融かして固めただけで「手作りチョコレート」と呼ぶな
そうだな。手作りというからには、カカオ豆を買ってくるところから…
いや、カカオ豆を収穫するところから…
いや、カカオの木を栽培するところから…
いや…
＃後は好きなように続けてくれ。
Re: (スコア:0)
コピペでもソースコードを作ってれば一応おｋ
逆アセンブル→アセンブルはやっぱり違う
Re: (スコア:0)
宇宙を創るところからですね
Re:手作りチョコレート (スコア:1)
宇宙を造る前に言葉が在ったらしいぞ。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
＃２月をとうに過ぎているからだけ・・・ではないような・・・
Re: (スコア:0)
#手作りじゃなくなってる気がするけど、気にしない
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
#チョコもらえなさそうなのは理解した
Re: (スコア:0)
命令セットまで自作しろと言うことでして…
Re: (スコア:0)
・基板回路を設計、ボードの作成と実装を外注した。
・基板回路は既存の物、ボード作成をやった。
Re:手作りチョコレート (スコア:1)
「大量のワイヤ」という用語からして、普通のユニバーサル基盤にラッピングワイヤで結線したのでは？
TTL-ICはラッピング用ソケットに刺してという方法。
と思って、元記事（Hack a Day の記事） [hackaday.com]見たら、ブレッドボードで実装してるようだね。
masamic
Re: (スコア:0)
彼女がテンパリングさえ面倒がる俺には隙は無かった。
Re:手作りチョコレート / 大胆だな (スコア:2)
彼女がテンパリングさえ面倒
やぎの目的な何かかと思った。温度調整か。
Re: (スコア:0)
CPU クーラーを鍋にしてチョコくらい融かせないものだろうか・・・
#温度的には高くても 60℃ 程度らしいから微妙にマッチしてるんだよな・・・
##あくまでも物理層の話をしているのであって、作業中に走らせるソフトには言及してないからな、念のため・・・
Re: (スコア:0)
チョコくらい簡単に溶かせると思いますよ。
Re: (スコア:0)
白身が白くなるまでに何十分もかかっていたような記憶が＞目玉焼き
チロルチョコサイズなら現実的な時間に収まるかも？
Re: (スコア:0)
そして「好き」もなかった。
いいねぇこういうの (スコア:2, おもしろおかしい)
ニコ動の技術部とかもそうだけど、作ってる人のやる気みたいなものもらえる
そして見た後の選択肢
１：自分の作ってる物の続きに行く
２：負けじとなにかする
３：OTL
#３がTTLにならんなー
でもCMOSなんでしょう？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
（本当にTTLなら後者ですね）
本当にTTLデバイスならファンアウトが苦しい箇所をどう手当てしているのか。
その辺を確認しようと思ってWebサイトを斜め読みしたのだが、スケマとしてブロック図が載っていて、なんか色々間違ってるなーとかごまかしてるのかなーとか思った次第。
きっと、色々と文化が違うだけなんだろうけれど。
Re: (スコア:0)
>ブロック図が載っていて、なんか色々間違ってる
なんだか「汎用ロジックデバイス規格表を見つめて幸せになった少年の妄想回路図」のような感じがします。
ドット打ちで図を書く努力をしてるくせに交点の表記が適当だったり、IC名が適当だったり・・・
破綻はしていないんだけど、あれで動くものが作れるのかというと疑問です。
Re: (スコア:0)
TTLの入出力は電流、CMOSの入出力は電圧。
Re: (スコア:0)
「TTLの入出力は電流、CMOSの入出力は電圧」は不適切
（素子の動作モードが）バイポーラは電流、MOSトランジスタは電圧という表現なら間違いではない
#TTLはECLでは無い
Re: (スコア:0)
じゃぁファンアウトとかファンインといった話は何だったんだろうね。
Re: (スコア:0)
LSシリーズだけを使ったとしても、100個も使ったら数Aオーダーの電源が必要じゃないでしょうか？
64KB! (スコア:1)
TTL使ったCPU部分は多分40年くらい前でも値段や手間的にはそんなに極端な差はないと思うけど。
SRAMで64KBとか乗っけられるところに時代の変化を感じる。
Re:64KB! (スコア:1)
1970年代前半だとジャンクの磁気コアメモリも入手は難しそう。
70年代後半になるとリース上がりのミニコンやオフコンのパーツがトラ技の広告とかにも出てくるんだけど。
下手したらウィリアムス管や水銀遅延線の自作を考えなきゃならないですね。
Re: (スコア:0)
中高生の時、妄想回路図を作って、大学入って金に余裕ができてハードに手を出せるようになったとおもったら
全部SRAMで行けるじゃん。ああ簡単。と思いました。
ほどなくワンチップになっちゃって、自作コンピュータも簡単どころか設計が無くなり、なのにフラットパッケージは
手作業できず、になってしまいましたが。
あれがない (スコア:1)
ご連絡先
-- う～ん、バッドノウハウ？
CPUなら日本だって (スコア:0)
でもビデオボード等も含めた「マイコン」なんですね＞記事
Re:CPUなら日本だって (スコア:3, 興味深い)
これならどうだ 放課後の電子工作 [chiaki.cc] 描画部分は別の自作PCだけど、演算部はフルTTLだぞ。
# 仲間なのでID
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Re: (スコア:0)
描画部分は別の自作PCだけど
回路図が公開されていたApple IIあたりを参考にすれば、描画部をTTLだけで構成するのってそれほどむずかしくないような。
Re:CPUなら日本だって (スコア:1)
上のページから自作PC(Lynx)のスペックみてみたら？
Z80を2個使っているし、各種インターフェイス部も専用IC使っているからTTLとは言えないけど、全部手作りだよ。
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Re: (スコア:0)
たしかPC/ATを1チップで実現したMCUもありましたし。
学生実験 (スコア:0)
入力はトグルスイッチとクロック用の跳ね返りスイッチ、出力はLED×8だったような。
よくあの面倒なことを一人でやり遂げたな…と素直に感服します。
彼なら「バスが融けた」の意味を理解できるに違いない…。
(配線ミスによりショートを起こし、
バスの配線の被覆膜が溶けて隣のビットと繋がりデータが化けること。
2や4を入力したつもりが必ず6になるとか)
いやそんなつまらんミスはしないか。
ちなみに翌年からFPGAになり、地団駄を踏みました。
Re:学生実験 (スコア:3, 興味深い)
私は大学の学生実験では「GALを使った簡単な実験」とか「Z80とブレッドボードを使った簡単な実験」程度でした。
隣のキャンパスの基礎某学部では汎用ロジックでCPUを作ってるときいて凄く羨ましかった。
でまあ、私は昔から電子工作をしてましたけど、「汎用ロジックIC」と「ワイヤラッピング」がメインだったので、
そのとき「PLD」と「ブレッドボード」の簡単便利さにいたく感動したのですが、
今ではGALのようなPLDなんてもう廃れちゃってて入手できないんですよね。趣味でやってるとCPLDやFPGAは大げさすぎて使えません。
汎用ロジック数個程度のちょっとした回路で「GALなら石一個でできるのに」なんて思うこともしばしば。
そこで最近覚えたのが「ワンチップマイコンをPLD代わりに使う」という技。最近はマイコンチップも100円で買える [akizukidenshi.com]ので、小規模な回路でも下手に汎用ロジックを組み合わせるより簡単で安上がりです。
とまあここまでが前振りですが、私は今回のストーリーを見て、
「やっぱ汎用ロジックで作るとICの数が多くなるなぁ。PLDが使えればもっと簡単に作れそうだ」(←ここで、FPGAなら1個にCPU丸ごと入る、なんてことは考えない)
「でも、今時PLDなんて手に入らないしなぁ」
「そうだ! ワンチップマイコンをPLD代わりにすれば、結構複雑な順序回路も1石に入れられるし、少ない石数でCPUが作れるぞ」
なんていうちょっと本末転倒なことを思い浮かべたのでした…
ブレッドボードだねえ (スコア:2)
最近はブレッドボードでやるんですねえ。 何か引っ掛けると線が抜けちゃうじゃんとか心配したりして。
私は学生実験でゲートアレイで8bit CPU作りました。 動かしてみる(周辺回路のデバッグ)過程での失敗はロジアナのプローブを1本溶かした程度の被害で済みましたね。
Re:学生実験 (スコア:1)
元ネタのJack Eisenmann 氏ですが、TTLでCPUを作るとこだけならたいしたことないですが、ビデオ回路も造ってアプリもある程度本数作ったってのは『沢山がんばりましたで賞』ですかねぇ。 CPUの設計が完全オリジナルかどうかが気になるところですが。
Re:学生実験 (スコア:1)
某専門学校で
・四つ目基板・ダイオード・トランジスタ・抵抗器・アルミシャーシ・リード線
を配られまして（半田ごて等も当然完備）
最初のお題が「NANDを作れ」（他の論理回路だったかも）
次のお題が「組み合わせて加算器を作れ」
DTLで論理回路までは全員クリアしたのですが、それを使って（皆が作ったのを組み合わせて）の加算器は挫折しました。
結局ロジックトレーナ（論理回路用MyKitみたいな奴）で研修しましたけど
こいつを忘れちゃいないかい？ (スコア:0)
TTL? (スコア:0)
Re:TTL? (スコア:1)
N-TTLでこの規模の回路を造ったらいったい何アンペア喰うだろう？
Re: (スコア:0)
元記事では TTL は二個だけでしたが。
Re: (スコア:0)
74シリーズと同じ論理回路のデバイス。40シリーズはC-MOS。
もう中身がなんで出来てるかなんて気にしない。
Re:TTL? (スコア:2, 参考になる)
> 74シリーズと同じ論理回路のデバイス。40シリーズはC-MOS。
74HC40シリーズはどっちですか?
#以下、詳しくない人向けの説明。
TTL: バイポーラトランジスタを使った論理素子。古典的。バイポーラトランジスタは電流動作型なので消費電流がそれなりにある。電源電圧は5V固定。今時のPCでも電源が5Vと12Vで、電子部品系統用の電源電圧が5Vなのは、これのなごり。
C-MOS: 電界効果トランジスタ(FET)を使った論理素子。FETは電圧動作型なので、低消費電力。今の論理素子の主流。
74シリーズ: TTLをつかった汎用ロジックICのシリーズ。同じ番号なら、メーカーが違っても互換性がある。「74LS00」といった表記で、間のアルファベットがICの特性を表す。(LSは低消費電力・高速動作タイプ)
40シリーズ: C-MOSをつかった汎用ロジックICのシリーズ。同じ番号なら、メーカーが違っても互換性がある。「4011」とか「4017」とか。
74HCシリーズ: TTLな74シリーズとピン互換な C-MOS IC。たとえば74LS00の代わりに74HC00を使えば、格段に低消費電力になる。
74HC40シリーズ: 40シリーズにはあるが74シリーズにはない仕様のICを、74HCシリーズで出し直したもの。74HC4017とか。
というわけで、おそらく今回の作品は「TTLで作った」といっても、実際には74HCシリーズ(C-MOS IC)あたりを使っている可能性が高いと思います。
ていうか、今時TTLな74シリーズなんて趣味人には入手困難。普通に買えるのは74HCシリーズばっかり [eleshop.jp]です。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
ブレッドボードか……… (スコア:0)
やはり試作と言うとラッピングワイヤーでないと(笑)
※ああ、3段配線したからもうワイヤーが巻けない！！