Nghiên cứu PCB của một máy tính thập niên 70. Họ đã nghĩ gì?

Tôi đã nghiên cứu PCB từ máy tính ELSI 8002 từ năm 1974. Tôi đang nghĩ đến việc tái sử dụng vỏ cho một dự án, mặc dù bây giờ tôi đã sửa nó (bằng cách hàn lại các đầu nối pin) Tôi không biết nếu tôi có thể chịu để kéo nó ra xa nhau. ( sniff ) Có lẽ, tôi sẽ mua một cái bị hỏng sâu hơn cho dự án của tôi ...

Về mặt tình cảm, tôi khá bối rối với cách bố trí bàn phím. Bàn phím ban đầu trông giống như một bàn phím ma trận thông thường, nhưng sau khi nghiên cứu kỹ các dấu vết tôi thấy rằng nó không sử dụng các hàng hoặc cột.

Lúc đầu tôi nghĩ điều này có thể là do họ đang cố lưu các chân trên bộ điều khiển vi mô. Bố cục ma trận với n hàng và m cột yêu cầu chân n + m. Nhưng, thực sự, chúng ta chỉ cần một cặp chân duy nhất cho mỗi nút. Vì vậy, thực sự chúng ta chỉ cần x chân trong đó n * m <= x Chọn 2.

Ma trận 4x5 có 20 nút và 20 <= 7 Chọn 2 = 21. (thực sự chỉ cần 18 nút vì nút đặt lại "C" được ánh xạ theo cách đặc biệt và không chia sẻ chân với các nút khác và không sử dụng pad, mặc dù có thể nó được sử dụng trong các mô hình khác?)

Tôi nghĩ đây là những gì đang diễn ra vì các hàng và cột không có ghim chung ... nhưng bố cục sử dụng 9 chân ...? Với 9 chân tại sao không làm cho nó trở thành một ma trận?

Nó không chỉ là số lượng chân được sử dụng để đọc một ma trận bàn phím quan trọng. Một điều cần xem xét là số lượng dấu vết của dấu vết, tức là số lượng vias cần thiết. Mỗi người cần một lỗ để khoan và quá trình này không còn tự động vào những năm bảy mươi như ngày nay. Nhưng, đây không phải là điểm chính ở đây:

Một ma trận 4x5 theo bố cục hình học của các phím rất phức tạp để giải mã trong bộ xử lý. Mặc dù đây là một việc nhỏ để làm trong CPU ngày nay, máy tính bỏ túi luôn có và vẫn có kiến ​​trúc bộ xử lý rất đơn giản. Lúc đó, chủ yếu là vì giá cả. Hãy nhớ rằng, bộ xử lý máy tính năm 1971 là các hướng dẫn Intel 4004, 4 Bit và 100k mỗi giây và có thể giả định rằng chip của máy tính này (tôi không thể tìm thấy biểu dữ liệu) kém mạnh mẽ hơn.

Bảng @futurebird được tạo trong khi kiểm tra mạch có vẻ như có tổng số kết nối lộn xộn. Trên thực tế, điều này không đúng như chúng ta thấy bằng cách sắp xếp lại các cột và hàng:

   H F G B D
A  1 3 5 7 9
C  2 4 6 8 0
E  .     % C
I  * / + - =

Ở đây chúng ta có thể thấy rõ ý định của các nhà phát triển: Tất cả các số chẵn chia sẻ chân C, tất cả các số lẻ chia sẻ pin A. Điều này làm cho việc giải mã một phím bấm để tạo thành một số trong bộ nhớ càng đơn giản càng tốt: Trên silicon cần phải có chỉ cần "5 đầu vào cho bộ mã hóa 3 bit" để lấy bit 3..1 của chữ số kết quả trong biểu diễn nhị phân trong khi bit thấp nhất được đặt hoặc xóa tùy thuộc vào việc dòng A hoặc C đã hoạt động. Theo cách tương tự, tất cả các hoạt động có thể được phát hiện bằng cách kiểm tra dòng I và các thao tác đặc biệt hơn trên đầu vào E.

So sánh điều đó để giải mã một chữ số từ ma trận 4x5 cơ bản: Ở đây có 7 đầu vào được kiểm tra để lấy 4 bit của số kết quả. Rõ ràng là chiếc bàn tra cứu này tiêu tốn nhiều không gian hơn trên vải silicon.

Sử dụng các kết nối ma trận này, các tính năng đắt tiền trên silicon được giữ ở mức tối thiểu, trong khi suy nghĩ kỹ khi lập kế hoạch cẩn thận về cấu trúc của ma trận và một chút nỗ lực trong việc thiết kế PCB phù hợp với các kết nối dự định không bổ sung nhiều vào tổng chi phí của thiết bị.