Wieder einmal heisst es: Hallo, da draußen! Fast 3 Monate sind seit der letzten Folge vergangen. Dies lag hauptsächlich daran, dass wir die ALU (s. Episode WAD005) nochmal ordentlich aufgebaut haben:
Der aktuelle Stand vor dieser Folge: Breadboard oben links: Clock (s. Episoden WAD001 bis WAD003), oben/unten mittig: Register (s. WAD004), Mitte: ALU (WAD005). Drumherum sind zwei kleine Bus-Systeme zur Visualisierung (s. Seite “Selber machen”)
Nachdem Alex den Frust über seine Online-Shopping-Einkäufe überwunden hat, können wir uns endlich einem neuen Modul im Podcast zuwenden: Dem OUTPUT-Modul. Mit der Hilfe von vier 7-Segment-Anzeigen wollen wir eine Anzeige für unseren 8-Bit-Computer bauen um auf die “kleinen LED-Module” (s. Foto) in Zukunft verzichten zu können.
Die Ansteuerung der 7-Segment-Anzeigen hat Ben sehr elegant gelöst, in dem er zwei JK-Flip-Flops mit einem 2-Line to 4-Line Decoder verbunden hat. Die JK-Flip-Flops sind so verschaltet, dass Sie vier unterschiedliche Zustände an den Decoder leiten, welcher diese auf vier Leitungen (für jeweils ein 7-Segment-Display) aufteilt. Hier der angesprochene Screenshot vom Oszilloskop, mehr hört ihr dann in der Folge:
Wie man sehen kann, wird immer nur eine der vier Leitungen bzw. ein 7-Segment-Display aktiv geschaltet.
Für die Daten, welche angezeigt werden sollen, nutzt Ben einen EEPROM, welcher die Zahlen im Register in Muster für die 7-Segment-Anzeigen übersetzt:
Zur Verdeutlichung wie man ein 7-Segment-Display ansteuern kann (Quelle: Wikipedia)
Damit die Folge aber nicht zu lang wird, heben wir uns diesen Schritt für das nächste Mal auf und haben stattdessen einen Arduino Nano dafür benutzt. Hier findet ihr den den Source Code. Dieser nutzt den Output der JK-Flip-Flops und bei jedem Zustandswechsel schickt er die nächste Ziffer an alle 7-Segment-Anzeigen. Da aber immer nur eine bestromt und sehr schnell gewechselt wird, sieht es für uns so aus, als ob die komplette Zahl, bestehend aus 3 unterschiedlichen Ziffern und einem Vorzeichen, gleichzeitig auf allen Displays zu sehen ist (s. gif).
Timelapse
…gib es dieses mal leider nicht 🙁 Dafür ein hübsches .gif des fertigen Moduls:
Was für ein gelungener Urlaubstag: Die ALU ist endlich voll funktionsfähig und wir haben mit dem OUTPUT-Modul begonnen. Gleich halten wir den aktuellen Stand in #WAD006 fest, Veröffentlichung im Laufe der Woche. pic.twitter.com/PJ3SC2d7x2
— Welt aus Draht Podcast (@WeltausDraht) 22. März 2019
Hallo, da draußen! Wir melden uns frisch erholt aus den Weihnachtsferien mit neuer Episode und neuem Sendungskonzept. In dieser Episode werden wir die arithmetisch-logische Einheit des SAP-1 bauen. Sie kann zwar vorerst nur zwei 8-Bit Zahlen Addieren und Subtrahieren…aber jeder fängt mal klein an 🙂
Um den Podcast hörbarer zu machen, haben wir uns überlegt, ein neues Konzept zu probieren. Wir bauen bereits vorher das Modul zusammen und holen euch dann erst zum Testen & Verstehen dazu. Keine Sorge: Fehler machen wir natürlich weiterhin genug.
Viel Spaß mit der ersten Episode in 2019 und lasst uns gerne wissen wie Ihr die Folge im Vergleich zu den bisherigen findet.
Bei 15:00 erwähnen wir, das aus XOR-Gattern jedes beliebige andere Gatter gebaut werden kann. Korrekt ist, dass aus Kompinationen von NOR-Gattern, aber auch NAND-Gattern jedes beliebige Gatter aufgebaut werden kann.
In dieser Monster-Episode (111 Minuten beste Unterhaltung) wagen wir uns an das erste Speicherelement des SAP-1: Wir bauen eines der drei 8-Bit-Register auf und stolpern dabei über so manches “lose Drahtende” bis wir leztenendes erfolgreich sind.
Zu Beginn machen wir einen kleinen Rückblick auf die letzten Episoden und wie wir das CLOCK-Modul aus den vorherigen Episoden abgeschlossen haben.
In dieser Episode vollenden wir das CLOCK-Modul unseres SAP-1 Computers. Wir konzentrieren uns darauf die beiden Arbeitsmodi des Moduls, den kontinuierlichen Modus aus WAD001 und den Einzelschrittmodus aus WAD002, zusammenzuführen. Hierfür bauen wir ein Schaltnetz aus verschiedenen Logikgattern nach Ben Eaters Vorbild auf.
Zusätzlich bereiten wir das HLT-Signal vor. Hiermit kann ein Programm, das CLOCK-Modul und somit den SAP-1, anhalten.
Willkommen zur ersten zur ersten Folge unseres neuen Formats: Electrostatic Discharge. Wir nehmen ein (defektes) Blinkerrelais aus Nicos Lada Niva unter die Lupe. Viel Spaß!
Nachtrag
Nach einer ausgedehnten Recherche konnten wir den den russischen IC bzw. das Datenblatt doch noch ausfindig machen. Wie vermutet handelt es sich auch um einen Timer.
Dank einer sechsstündigen Anreise per Deutschen Bahn ist Nico stark übermüdet; Wir konnten erst um 23:45 Uhr beginnen und mussten daher unsere Pläne für die aktuelle Episode ändern. Deswegen beginnt diese Episode mit einem ca. 30-minütigen Ausflug in die Küche, welcher getrost übersprungen werden darf. Danach benutzen wir ein Potentiometer um den Takt des Rechners im Interval 667 mHz – 500 Hz frei wählen zu können und fügen einen weiteren 555-Timer mit Schalter für manuelles Taktgeben im Einzelschrittmodus hinzu.
In dieser ersten “richtigen” Episode wagen wir uns langsam in die Welt der elektronischen Bauteile. Wir haben uns bei Alex im schönen Bielefeld getroffen und versuchen uns an dem einfachsten Modul, die Clock. Durch die ganzen Vorbereitungen war es schon recht spät, wir hoffen man merkt uns die Müdigkeit nicht zu stark an 🙂 Wir haben beide keine Podcast-Erfahrung, daher freuen wir uns über jedes Feedback und Verbesserungsvorschläge.
62:40 Alex unterstellt unserem Rechner einen Takt im MHz-Bereich, tatsächlich liegt dieser aber im Hz-Bereich. In der zweiten Folge schauen wir uns das auch einmal näher an.
In der ersten Episode sprechen wir über die Ideen, welche uns für diesen Podcast vorschweben. In den nächsten Monaten werden wir folgende Konstruktion nachbauen
