Gigatron — это компьютер, созданный на основе ТТЛ-схем семейства 7400. Он работает на тактовой частоте 6,25 МГц и спроектирован по гарвардской архитектуре. Это означает, что программный код и данные не имеют одного и того же адресного пространства. Это упрощает схему и требует меньше деталей. Но это также означает, что ни одна программа не может быть выполнена из памяти данных (ОЗУ).

На первый взгляд это звучит немного парадоксально, поскольку на практике при работе с компьютером программы можно загружать только в память данных (ОЗУ). ПЗУ программы является только считываемой памятью и в него нелегко записать.

Gigatron — это не так давно разработанный компьютер, который по производительности сравним с домашними компьютерами 1970-1980-х годов, но состоит только из схем TTL без центрального микропроцессора, которые уже были доступны в то время. Исключением являются ОЗУ и ПЗУ, но их со временем можно заменить множеством меньших по размеру.

Gigatron имеет 32 Кбайт оперативной памяти, 4-битный аудиовыход, 4 управляемых светодиода, входной интерфейс для геймпада и выход VGA с разрешением 160х120 пикселей в 64 цветах для каждой точки, это достигается за счет отображения пикселя Gigatron как 4x4 VGA пикселей.

Со временем энтузиастами сообщества было разработано несколько расширений для этого компьютера:

1. Чтобы можно было вводить символы, Gigatron получил интерфейс клавиатуры PS2. Небольшая печатная плата «Pluggy McPlugface», на которой небольшой ATTiny85 преобразует сигналы клавиатуры для игрового порта. Вы также можете добиться того же, используя Arduino Uno (или аналогичный) с соответствующими подключениями. Программное обеспечение также предлагает возможность последовательной передачи данных и программ с ПК на Gigatron через Arduino.

2. Разработан модуль «Pluggy Reloaded» ( https://forum.gigatron.io/viewtopic.php?f=4&t=169 ). Печатная плата, сочетающая в себе Arduino Pro Micro с разъемом для SD-карты, входом/выходом игрового порта и соединением PS/2. Плата и соответствующее программное обеспечение одновременно поддерживают геймпад и клавиатуру PS/2. Данные можно передавать с ПК через последовательный USB-интерфейс Pro Micro. И последнее, но не менее важное: программы можно загружать с SD-карты.

3. Параллельно с «Pluggy Reloaded» авторы работали над «шиной расширения». Это небольшая плата, заменяющая оперативную память Gigatron. Он предлагает расширение памяти до 128 КБ (с банком в верхних 32 КБ) и четыре интерфейса SPI. К SPI также можно подключить разъем SD-карты, который можно прочитать из lb3361 с помощью нового DEVROM и ОС Gigatron ( https://github.com/lb3361/gigatron-os ). К расширению невозможно подключить более одной SD-карты, возможно, есть проблемы с обработкой MISO некоторых SD-разрывов и подтягивающими резисторами на расширении.

4. «Видеоповторитель» ( https://forum.gigatron.io/viewtopic.php?f=4&t=303 ). Предыстория этого такова: Gigatron имеет графику размером 160x120 пикселей, которая отображается с разрешением VGA 640x480. Пиксель состоит из 4 строк/столбцов VGA. Поскольку графика создается Gigatron только с помощью программного обеспечения, Gigatron использует большую часть своей вычислительной мощности для структуры экрана. Для одного пикселя всегда рисуются четыре одинаковые линии. Чтобы увеличить время вычислений приложений, отдельные строки в программном обеспечении можно отключить. Значит после загрузки отображаются только 3 строки из 4. Идея «Видеоповторителя» заключается в том, чтобы сохранить первую строку в оперативной памяти FIFO и затем независимо повторить ее три раза. Плата повторителя заменяет выходной регистр (U37) Gigatron.

5. «Шина расширения» получила дальнейшее развитие ( https://github.com/lb3361/gigatron-lb ). Текущее расширение поддерживает два разъема для SD-карт для прямого подключения, а плата имеет интерфейс расширения, через который можно напрямую подключить, например, ЦАП 74HCT377 или TLC7524. Это позволяет загружаться с SD-карты, а также загружать и запускать программы с SD-карты. 8-битные данные могут выводиться через интерфейс; плата предоставляет два сигнала выбора для 8-битных выходных портов.

Программирование

Есть ассемблер, который действительно работает на компьютере. На этом языке написана операционная система Gigatron TTL. С одной стороны, он делает доступными все функции компьютера; он генерирует видеовыход, звук и запрос клавиатуры; Это можно причислить к функциям низкого уровня. Он также предоставляет такие инструменты, как загрузчик, который можно использовать для загрузки внешних данных в Gigatron и его запуска. Помимо нескольких примеров программ, которые также доступны в ПЗУ и могут быть выбраны через меню, существуют также программы, которые позволяют выполнять программный код в памяти данных (ОЗУ).

   

Для программистов, которые не хотят заморачиваться с ассемблером, доступны некоторые языки высокого уровня. Целочисленный BASIC уже включен в ПЗУ. Также имеются другие компиляторы и эмулятор для тестирования. Существуют различные ассемблеры для виртуальных ЦП и собственного кода. Существует также компилятор BASIC, который переводит программы в машинный код.

Также доступен компилятор ANSI C от LCC, ссылки на форум и в github

Эмулятор online

https://www.gigatron128k.com

Изобретатели гигатрона

Гигатрон был воплощен в жизнь двумя голландцами, Marcel van Kervinck и Walter Belgers. Историю и все источники можно найти на https://gigatron.io

Ссылки

https://gigatron.io — официальный сайт Gigatron со всей информацией
https://forum.gigatron.io — форум Gigatron

P.S.

В 1975 году Возняк прославился разработкой аркадной игры Breakout из 44 простых чипов, без использования микропроцессора, просто потому, что они не были доступны ему в то время. Когда год спустя были выпущены MOS 6502 и Zilog Z80, его Apple 1 начал революцию микрокомпьютеров. Споры о том, какой процессор был лучше, до сих пор не утихают. Но интереснее исследовать, были ли эти устройства действительно необходимы для революции персональных компьютеров: что бы произошло, если бы они никогда не появились?

P.P.S.

Собрал всё в кучу и перевёл: RomanRom2
30.01.2025