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Info:
Willkommen im Lab, dem Labor von Runningserver.com. Diese Seiten sollen ihnen Einblick in meine Arbeit verschaffen und zeigen was alles möglich ist und wie man Spaß mit Technik haben kann.

Wenn Sie noch Fragen zu den hier gezeigten Versuchen haben schreiben sie mir einfach eine Email. Diese Seiten befinden sich zur Zeit noch im Aufbau.

Email Bitte Beachten Sie auch die Hindweise in Faq und Impressum bevor Sie sich die Programme herunterladen.

Achtung, ein Teil der hier gezeigten Experimente ist nicht unbedingt ernst gemeint und teilweise lebensgefährlich, ich rate vom nachmachen bestimmter Experimente ab und hafte weder für etwaige Personenschäden oder Schäden die durch das nachmachen eines der hier gezeigten Experimente entstehen könnten.
The Lab - pdp8 Operator Konsole

Die Idee:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Die pdp-computer von digital haben mich irgendwie immer besonders fasziniert. Im Grunde hat man es bei der pdp-Reihe mit den Vorläufern der Heimcomputer zu tun. Eine pdp-8 konnte man ohne weiteres in einem Büro oder Labor unterbringen. Die späteren Modelle hatten in der Minimalausstattung sogar etwa die Größe eines Desktopcomputers. Und das in einer Zeit in der Raumfüllende Anlagen üblich waren. Irgendwie hatte ich immer mal die Idee eine reimplementation eines pdp-computers zu erstellen. Da lag es nahe erstmal eine Operator Konsole zu bauen. Inzwischen ist das Projekt fertig und benutzbar. Mein pdp-8 Computer besteht aus der oben links zu sehenden Operator-Console, einem Steuerhub, einem ASR33 Teletype zur ein und Ausgabe und einem PC auf der eine gepatchte Version von Douglas W. Jones PDP-8 Emulator läuft.

Nachbau oder Neuentwicklung?:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Es ist heute kaum noch möglich einen pdp-computer in zeitgenössischem Stiel nachzubauen. Man müsste, sofern es sich um ein in TTL-Technik ausgeführtes Modell handlt zunächst eine reimplementation mit verfügbaren Bauelementen erstellen und damit hätte man schon einen Stilbruch begangen. Ich habe mir ein neues Modell ausgedacht. Die pdp-8/Lambda. Das Lambda-symbol wird in der linearen Algebra häufig als Symbol für einen Skalar verwendet. Hier steht es für Skalierbarkeit. Ich habe bei dem Design des Panels auf das Schalter/Lampenlayot der pdp8/i zurückgegriffen. Die Bemalung ist eine Mischung aus der Ur-pdp-8 und den Nachfolgemodellen. Ich habe die Modelle in ihrem Design gemischt weil ich mich nicht für eines entscheiden konnte. Digital hat mit der pdp-reihe einige eindrucksvoll schöne Gerätedesigns geschaffen.

Funktionsweise der Konsole:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Die späteren pdp8 Modelle hatten gegenüber der ur-pdp8 nur sehr wenig Lampen. Die einzelnen Register wurden mit einem Drehschalter umgeschaltet. Ich wollte aber eine vollständige Konsole, so wie bei der pdp8/i. Dabei hat man nur ein Problem, die pdp8/i verfügte über etwas weniger als 100 lampen und hatte über 20 Schalter. Wie steuert man eine derartige Menge an I/O Elementen an? Dieses Problem wurde mit einer Kette aus Shift-Register-Bausteinen gelöst. Diese Bausteine verfügen über je 8 Ein bzw. Ausgänge und können wie eine Perlenkette aufgereiht werden. Die Daten werden dann mittels einer synchronen seriellen Schnittstelle gleichsam hineingeschoben bzw. herausgezogen. Eine riesige Menge an Schaltern bzw. Lampen kann so mittels einer simplen 4-drähtrigen Schnittstelle gesteuert werden.

Funktionsweise des Steuerhub:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Im Steuerhub (hub8) befindet sich ein ATmega128 Mikrocontroller von Atmel und ein 2-Fach RS232 Schnittstellenbaustein der mit den zwei Hardware-Uarts des ATmega128 verbunden ist. Eine der Schnittstellen hält den Kontakt zum PC, an der anderen hängt der ASR33. Dann gibt es natürlich noch einen Anschluss mit zwei syncronen seriellen Schnittstellen für das Panel. Die auf dem PC laufende Emulatorsoftware ist so gepatcht das sie sich in regelmäßigen Abständen beim Hub meldet und ihre Daten mit dem Hub abgleicht. Die beiden Uarts sind übrigens Interruptgesteuert. Das Panel wird über die Hauptschleife gepollt und dessen Schalterdaten bei jeder sich bietenden Gelegenheit in den Puffer geholt bzw die vom PC übertragenden Daten an die Lampenregister ausgegeben. Daten die an das Teletype gesendet werden, werden zunächst in einem 2k FiFo Puffer zwischengespeichert und dann in aller Ruhe ausgeben. So macht es nichts aus wenn der Emulator die Teletype Daten etwas schneller bereitstellt als das Teletype drucken kann. Die Firmware des Hub ist in C geschrieben und natürlich OpenSource, genauso wie die Platinenlayouts.

Nachbau:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Wer jetzt auf den Geschmack gekommen ist und sich auch eine pdp8 basteln will der findet im folgenden Paket sämtliche Quelltexte und Platinenlayouts (Hinweis: Die Shiftregisterkette im Panel ist so einfach das man eigentlich kein Layout benötigt. Ich habe meine Shiftregisterkette auf Lochraster aufgebaut. Ein Eeagle Schaltplan ist aber dabei. Wer will kann sich damit ein Layout erstellen). Es sind auch quellen zum experimentieren dabei. Eine in ASM geschriebene Ansteuersoftware für ATmega16 und FPGA Quellen für das Spartan 3E Starterkit die es einem ermöglichen das Panel mit eigenen Schaltungen zu steuern. Auch sind Programmierbeispiele und zur Ansteuerrung zum des Panels über den hub8 mit dabei. Ich wünsche viel Spaß beim nachbauen.

Download - pdp8panel

Nachbau der Panel-Schalter:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Wer ein wenig in einem gut sortierten Elektronikladen sucht findet in der Regel schnell Schalter die einigermaßen zum Design passen. Am besten eignen sich Schalter für Snap-in-montage. Aber Achtung: Wenn man nur einen einzigen großen Schlitz für die Schalter sägt drücken die Plastikfedern der Schalter die ganze Frontplatte auseinander, so das sie sich deformiert. Deshalb sollten die Snap-in Federn vorsichtig mit einem Cuttermesser an der oberen Schalterkante abgeschnitten werden. Dann mann man sie nach reindrücken zur Seite ziehen. Dann ziehen sie den Schalter gegen das Panel anstatt den Schalter seitlich zu verklemmen. Dieses Bild zeigt wie es aussehen muss. Leider bekommt man keine Schalter in pdp-Farben. Deshalb sollte man bei der Auswahl der Schalter darauf achten das sich der Schaltknopf leicht vom Schalter lösen lässt. Dann kann man die Schalter, wie im Bild links oben gezeigt, bequem in der Farbe lackieren von der man meint das sie am ehesten dem pdp-Orange, bzw. pdp-Gelb entspricht. Die Laborversion der pdp-Computer hatte übrigens ein grünes Farbschema. Man sollte die Schalter vor dem Lackieren allerdings mit feinem Schmirgelpapier aufrauen und zur Sicherheit mit Aceton abwischen um auch das letzte Fingerfett zu entfernen.

Nachbau der Panel-Frontplatte:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Das schwierigste ist wohl eine halbwegs passable Frontplatte hinzubekommen. Bei den Abmaßen sollte man auf jeden Fall darauf achten irgendeine Art von Industrienorm zu erfüllen. Entweder man baut das ganze in 19-Zoll breite oder so das man es in einen 19-Zoll Baugruppenträger schrauben kann. Als Material ist Aluminium das Material der Wahl da man es wie Sperrholz mit der Laubsäge bearbeiten kann. Hat mal alle Löcher gebohrt, gesägt und gefeilt beginnt der kritische Teil des Bemahlens. Die großen schwarzen Flächen kann man mit Abklebe-Sprühtechnik aufbringen. Alles weitere mahlt man am besten mit Modellbaufarbe auf. Industriequalität bringt man auf die Weise allerdings nicht zu stand, dafür wirkt die Gestaltung hinterher sehr liebevoll. Da hier verschiedene Lacke zum Einsatz kommen muss vorher unbedingt geprüft werden ob der Lack auf den man mahlen will nicht von dem Modellbaulack angegriffen wird. Ich habe beim Basteln einige böse Überraschungen erlebt so das ich das Panel 2 mal neu lackieren musste.

Fazit:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern Der ganze Aufbau war 2007 auf dem 24. Chaos Communication Congress im Hackcenter ausgestellt. Sollte jetzt jemand auf die Idee kommen das ganze nachzubauen, so muss ich schon warnen. Das ganze ist wirklich ziemlich gefrickelt und auch der C-Code ist nicht besonders hübsch. Man müsste die hub-Firmware schon mal neu schreiben und den Emulator-Patch verbessern. Für mich selber habe ich noch eine kleine Software (fake8) geschrieben die das Panel mit Zufallszahlen bespaßt. So kann man das ganze schön nebenher laufenlassen.

Abschließend hier euch noch ein par weiterführende Links zusammengesucht und ein Youtube video gemacht:



pdp8.de - Informationen zur pdp-8
xilinx.de - führender Fpga Hersteller
homepages.which.net/~paul.hills/ - Nützliche Informationen
jaywalk.net/pdp8/ - Eine pdp-8 in VHDL
homepage.mac.com/dgcx/ - pdp-8 auf Europakarte
www.pdp-11.nl - Weitere pdp-ideen
highgate.comm.sfu.ca/pdp8/ - Technische Informationen

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