In der Zeit VOR den Mikroprozessoren

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Unilein
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#11
15.12.2020, 21:18

So....

ich hatte nach meinen Korrekturen gleich neue Platinen bestellt. Diese sind heute eingetroffen. Das ging jetzt wirklich schnell.
Ich habe die Platinen gleich mal durchgemessen. Es sieht gut aus.

Nun habe ich auch mit den Lötarbeiten angefangen. Und das ist eine größere Herausforderung, da ich die Widerstände und die LEDs im SMD-Format
vorgesehen habe. Zu diesem Zweck habe ich mir extra einen ganz kleinen Lötkolben gekauft (TS100), da ich keinen Reflowofen besitze.

Mit eine sehr spitzen Pinzette, dem kleinen Lötkolden und einer dicken Lupe vor den Augen geht es....

Das wird dauern.....

Gruß
Uni
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Unilein
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#12
22.12.2020, 19:40

Hallo zusammen,

die Lötarbeiten sind weitestgehend abgeschlossen. Lediglich auf der rechten Seite fehlen noch 8 LEDs. Die waren schon aufgelötet, ich musste sie aber wieder entfernen, weil da irgendetwas nicht stimmt. Da kommt kaum Spannung an. Das Problem muss ich noch genauer untersuchen.

Außerdem hat der Taktgeber nicht funktioniert. Da habe ich ewig nach der Ursache gesucht. Ich habe 4 IC's ausgelötet (was übrigens zwei Stunden gedauert hat), um dann festzustellen, dass ich zwei IC's (Das Oder-Gatter 74HCT32 und den Inverter 74HCT04) des Taktgebers vertauscht hatte. Nachdem ich das korrigiert hatte, funktionierte auch der Taktgeber wie gewünscht.

Danach musste ich feststellen, dass zwei LEDs der Zyklusanzeige (links in der Mitte) nicht funktionieren. Schuld daran war ein Fehler im Schaltplan. Ich hatte eines der 6 Inverter eines 74HCT04 doppelt belegt. Das konnte ich durch durchtrennen zweiter Leiterbahnen und durch Verlegen zweier kleiner Drahtbrücken beheben (man kann die Drähte bei genauerem Hinsehen auf der Platine erkennen).

Danach waren die sichtbaren Probleme soweit behoben.

Beim ersten Test mit in den 3 EEProms (Links, Mitte) gespeichertem Mikrocode (der steuert die einzelnen Teile der Schaltung, je nach Befehl. in der richtigen Reihenfolge an), musste ich feststellen, dass die Steuersignale teilweise versetzt waren. Also ein Fehler im Mikrocode. Den konnte ich glücklicherweise recht einfach beheben.

Danach ein erneuter Test. Es schien so, als würde das jetzt funktionieren. Tat es aber nicht. Der Zugriff auf den Speicher (Aktuell ein EEProm und ein RAM-Baustein, jeweils mit 2 Kilobyte Speicher), funktioniert nicht. Da musste ich wieder recht lange suchen um dann festzustellen, dass das Chip-Enable -Signal für die beiden Bausteine nicht ankommt. Das Signal wird wiederum von einem Inverter geliefert. Bereits am Eingang des Inverters passt das Signal nicht. Es liegt so bei 1,2 Volt. Das ist zu wenig.

Da ich heute aber mein Esszimmer tapezieren wollte (und das habe ich auch gemacht), konnte ich mich noch nicht kümmern. Das kann jetzt alles Mögliche sein. Eine kalte Lötstelle, ein kaputter Inverter, ein defekter Bustreiber. Aber ok... Das sehe ich dann, wenn ich mal alles durchmesse. Ich denke, dass ich das morgen tun werden.

Jede Menge lustige, kleine Problemchen...

Aber: einzeln betrachtet funktionieren die Module. Die Register laden werte und geben sie ordnungsgemäß aus. Die ALU rechnet korrekt (die war bei der vorigen Version falsch beschaltet). Der Programmzähler zählt nun korrekt (die funktionierte in der vorigen Version auch nicht korrekt). Die Kontrolllogik funktioniert soweit auch, genau weiß ich das aber erst, wenn das Problem mit dem Speicher behoben ist.

Beigefügt habe ich Euch noch ein Bildchen.... Weil's so schön bunt ist Wink

Gruß
Uni

[Bild: ff196964ed443c0d9621a1a053db1bff.jpg]
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(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 22.12.2020, 20:06 von Unilein.)
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Unilein
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#13
22.12.2020, 20:15

Hier noch ein kleiner Nachtrag für interessierte Leser: Der Mikrocode (aktueller Stand).
Es handelt sich um eine Excel-Datei. In der Datei kann man die passenden Signale mit 1 oder 0 versehen. Aus den Signalen berechnet Excel dann einen Bytewert, der dann im ersten, zweiten oder dritten EEProm gespeichert werden muss.

Gruß
Uni


.xlsx   Homebrew_CPU.xlsx (Größe: 33,63 KB / Downloads: 118)
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Unilein
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#14
14.01.2021, 22:03

Hallo zusammen,

hier ist mal wieder ein Update fällig. Ich musste eine kleine Pause bei der Weiterentwicklung einlegen.
Seit knapp zwei Wochen beschäftige ich mich aber wieder mit dem Projekt. Leider konnte ich noch ein paar Fehler
feststellen. Da waren noch einige falsch verbundene Ein- bzw Ausgänge.

Zunächst schien es, als würde die letzte Platine funktionieren. Einige "Befehle" wurden vollkommen korrekt
ausgeführt. Erst als ich ein wenig in die Tiefe gegangen bin, musste ich zunächst Fehler bei den LED-Anzeigen
feststellen und später dann auch Fehler im Schaltplan. Außerdem ist mir noch ein fehlendes Steuersignal aufgefallen,
welches später für bestimmte Befehle, die ich mir vorstelle, hilfreich sein könnte.

Der zuvor vorgestellte Entwurf des Mikrocodes ist aufgrund der gerade erwähnten Probleme leider auch falsch und ich
muss den neu entwickeln. Den Schaltplan habe ich ein wenig aufgeräumt. Ich verzichte auf die Bustreiber der LED's
und (74HCT245) treibe die jetzt direkt. Ich hoffe, dass das funktioniert. Eigentlich sollten die 74er TTL-Bausteine das
aber prinzipiell verkraften können. Die Teile sind doch recht robust. Und da SMD LED's verbaut werden, ist die Strom-
aufnahme dort auch geringer. Die LED's kommen mit ca 5 mA klar.

Die neuen Platinen habe ich gerade bestellt. in 6 bis 8 Tagen sollten sie eintreffen. Dann geht die stundenlange
Löterei wieder los und wieder testen, testen, testen.

Gruß
Uni
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