Бытовой ретро-компьютер своими руками
http://forum.pk-fpga.ru:443/

Цифровая археология 1801: трискаидекафобия 013
http://forum.pk-fpga.ru:443/viewtopic.php?f=43&t=5514
Страница 1 из 1

Автор:  Vslav [ 06 янв 2014, 00:13 ]
Заголовок сообщения:  Цифровая археология 1801: трискаидекафобия 013

Вы знаете что такое трискаидекафобия? Я вот не знал... Пока не приступил к реверсу 1801ВП1-013. Все очень просто, трискаидекафобия - это суеверное опасение числа тринадцать. У меня абсолютно никаких суеверий не было, реверс 013 смело начался. И довольно быстро пришел первый облом - при травлении корпуса что-то пошло не так и алюминий слоя металлизации был "некисло перетравлен кислотой". В довершение всего у BarsMonster начались какие-то проблемы с камерой и переходным адаптером - качество первого снимка вышло неважным, реверс по нему оказался невозможным.

Поскольку я ожидал свой новый заказанный микроскоп, то я решил открыть экземпляр 013 у себя, безкислотным способом - при помощи гравера и газового паяльника. Выпилил зону кристалла, аккуратно ее обточил и уже сошлифовывал последний слой перед отжигом, как заготовка вывернулась из тисков и стремительно скрылась в недрах пылесоса. Если бы это был какой другой номер, не 013, то я микросхему, вероятно, в мешке пылесоса нашел, но, разумеется - не в этот раз. Больше микросхем 1801ВП1-013 у меня не было, пришлось покупать новую партию, ждать пока приедет.

При шлифовке следующей микросхемы процесс пошел совсем уж неудачно и вместе с корпусом сошлифовалась часть кристалла. Как-то на заводе кристалл ухитрились залить в корпус с изрядным перекосом. ОК, "вечер перестает быть томным" (с). Следующая микросхема шлифовалась тщательно и не спеша, но... При доставании кристалла он раскололся на несколько частей. Следующая попытка.. Нарушение температурного режима при отжиге привело к частичному расплавлению алюминия. Следующая.. И снова оно улетело в пылесос.. Но я был уже аццки опытным и предусмотрительным - процесс шел с новым пустым мешком и улетевшее таки в этот раз нашлось. Потом оно еще пару раз падало и пыталось закатится в разные закоулки, в последний раз я с фонариком искал кристалл под столом более 15 минут. Наконец, ура - кристалл помещен под объектив микроскопа и снимается панорама. Качество вскрытия не очень - верхний слой пассивации частично разрушен, при реверсе приходится поглядывать в микроскоп "глазками" чтобы точно распознать ячейки, но процесс идет.

Фотографии будут выложены чуть позже, после решения вопросов с хостингом, пока только ссылки на снимки, выполненные BarsMonster:

Изображение Изображение


Результаты раскопок оказались интереснейшими:

  • номер "прошивки" составной - 013-2. Такая цифра оказалась написана на кристалле. Хм, если есть 013-2, значит где-то существует 013 или 013-1. Значит это не "застывшая маска" БМК, проект развивался и изменялся, и мы откопали вторую версию кристалла. Или у разработчиков "везучая" 013 просто с первой попытки "не пошла" и первая ревизия массово не выпускалась?
  • по сравнению с 030 схемотехника сделала шаг вперед - длинные счетчики разделены на стадии с параллельным переносом, автоматы состояний теперь тактируются полутактами - это позволяет повысить точность временных диаграмм и уменьшить общую длину цикла доступа к динамическому ОЗУ
  • для ускорения работы выходного мультиплексора адреса разработчики отступили от стандартной библиотеки функциональных ячеек - были обнаружены цепи "монтажное И". Возможно это самодеятельность или к моменту разработки второй версии была развита библиотека и такое схемотехническое решение было уже опробовано
  • контроллер памяти в 1801ВП1-013 на самом деле является двухрежимным, выбор режима определяется уровнем на входе RC. При высоком уровне контроллер управляет двумя 16-битными банками микросхем 565РУ6 и поддерживает режим адресации пультового режима (определяется низким уровнем на входе SEL). Этот режим работы 1801ВП1-013 используется в одноплатной микроЭВМ МС1201.02. При низком уровне на входе RC 1801ВП1-013 управляет одним 16-битным банком на микросхемах 565РУ5, обеспечивая доступ к 128 килобайтам памяти. При этом вход SEL начинает работать как дополнительный вход 17-го разряда адреса. Любопытно что внешний адрес регенерации остается 7-битным, а внутренний счетчик адреса регенерации является 8-битным, старший разряд никак не используется - видимо, рудиментарные остатки.
  • как и в 1801ВП1-030 имеется тестовый режим - при подаче высокого уровня на SYNC, и одновременно низких уровней на DIN и DOUT, на выходы A0-A6 непрерывно выводится значение счетчика адреса регенерации, а сам счетчик начинает тактироваться от входа CLK. В таком режиме на заводе вероятно было удобно определять частотные характеристики получившейся микросхемы.
  • никаких внутренних регистров у 1801ВП1-013 нет, это просто контроллер динамической памяти, выводы nAD0-nAD15 являются исключительно входами.

Как обычно, в приложениях приведена схема и проект для Altera Quartus с исходными текстами на Verilog и результатами моделирования.

Enjoy. (Так сказал смотритель музея средневековых пыток, когда мы начали осмотр экспозиции :hah:).
013.pdf [282.04 KiB]
Скачиваний: 1373
013-rc0.rar [9.63 KiB]
Скачиваний: 1186

Страница 1 из 1 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/