Gigatron TTL

El Gigatron TTL es un ordenador de 8 bits de estilo retro , donde la CPU se implementa mediante un conjunto de chips TTL en lugar de un único microprocesador , imitando el hardware presente en los primeros arcades . Está dirigido a los entusiastas de la informática , para fines de estudio o como hobby. ^{[ 2 ]}

La CPU se implementa mediante un pequeño conjunto de chips TTL de la serie 7400 , que funcionan a una frecuencia base de 6,25 MHz , y que alcanzan una mayor velocidad de reloj gracias a la utilización de chips de mejor calidad. ^{[ 3 ]} La RAM también se puede ampliar de la misma manera.

Se implementan tres modos de CPU: ^{[ 4 ]}

• Código ensamblador nativo de 8 bits que implementa una arquitectura Harvard . Este modo ofrece 17 instrucciones y admite hasta 256: 8 operaciones de la ALU , 8 modos de direccionamiento y 4 modos de bus . El firmware de la ROM y el intérprete de la vCPU están escritos en código ensamblador nativo de 8 bits.
• Intérprete de vCPU de 16 bits que implementa una arquitectura von Neumann y cuenta con 34 instrucciones. Carga y ejecuta programas desde la RAM . Los programas integrados están escritos para esta vCPU.
• Emulador MOS 6502 (experimental), capaz de ejecutarcódigo máquina MOS 6502. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La salida de video es generada por el firmware ROM (código ensamblador nativo) y admite una resolución de 160x120 píxeles con 64 colores almacenados en RAM que comienza en la dirección 0x0800 y termina en 0x7F9F como 120 segmentos de 160 bytes de RAM no contigua. Los píxeles se almacenan como 1 byte por píxel en formato XXBBGGRR (los 2 bits superiores no se utilizan y pueden ser utilizados por el programador para su propio uso). La pantalla de video contiene un número configurable de líneas de exploración negras (vacías) para ahorrar tiempo de vCPU para los programas; estas líneas de exploración vacías/negras pueden ser configuradas por el usuario para obtener más líneas de exploración raster mostradas o más tiempo de vCPU para los programas de usuario. La RAM fuera de pantalla comienza en 0x08A0 y termina en 0x7FFF como 120 segmentos de 96 bytes de RAM no contigua; Estas secciones fragmentadas de RAM pueden utilizarse para almacenar datos o código, o para efectos de desplazamiento mediante la tabla de indirección de vídeo. La RAM del sistema se puede ampliar fácilmente desde los 32 KB predeterminados hasta el tamaño direccionable completo de 16 bits de 64 KB.

El audio también es generado por el firmware ROM durante los períodos de borrado horizontal , proporcionando 4 canales de 6 bits (mezclados por software y con salida PCM de 4 bits), con 4 formas de onda de 64 bytes seleccionables y modificables por el usuario almacenadas en la RAM (regeneradas en el arranque en frío y para ROMv4 y superior en todos los reinicios), y proporcionando una modulación simple de amplitud y XOR por canal.

Los programas están incluidos en el chip ROM y están escritos en GCL (Gigatron Control Language), BASIC o vCPU.

Se incluyen los siguientes programas:

• Snake , una versión simple del juego gráfico de la serpiente .
• Racer , un juego similar a Pole Position.
• Mandelbrot , un generador de imágenes del conjunto de Mandelbrot
• Imágenes , un visor de imágenes para las imágenes precargadas
• Tetronis , un clon de Tetris
• Bricks , un clon de Breakout
• TicTacToe , un juego de tres en raya en modo texto escrito en BASIC.
• BASIC , un intérprete de Tiny BASIC
• WozMon , una versión de Woz Monitor
• Cargador , una función para cargar programas vCPU o BASIC a través del puerto del joystick.
• Créditos , muestra los créditos en texto que cambia de color.

El intérprete Tiny BASIC permite a los usuarios crear programas, cambiar los parámetros del sistema y cargar y guardar programas en la memoria no volátil del controlador de teclado integrado.

El software incluido está licenciado bajo la licencia BSD de 2 cláusulas . ^{[ 7 ]}

El microordenador se vende como un kit de montaje, ^{[ 8 ]} que incluye:

• Una placa de circuito impreso .
• Chips TTL de la serie 7400 .
• Un chip EPROM intercambiable y un zócalo (para actualizaciones de firmware).
• Una memoria SRAM CMOS de 32 KB (actualizable a un chip de 64 KB).
• Puertos para mando de juegos y VGA ( D-SUB ).
• Puerto USB y cable de alimentación.
• Un mando de videojuegos similar al de la NES .
• Un controlador de teclado con memoria no volátil integrada .
• Resistencias, condensadores y diodos .
• Un conjunto de 4 LED personalizables .
• Manual de instrucciones.
• Una caja de madera para presentación y montaje.

El kit no incluye teclado ni memoria no volátil . Se suministra un controlador de teclado conectable al puerto del controlador de juegos con una pequeña memoria no volátil integrada para almacenar programas BASIC . Se puede programar una placa Arduino para la comunicación entre el ordenador y el microordenador, tanto para la programación como para el almacenamiento adicional.

El kit estaba disponible para su compra por 149,50 €. Las actualizaciones se proporcionaban mediante un nuevo chip ROM, enviado como una actualización, que debía cambiarse manualmente. ^{[ 9 ]} Los kits originales ya no están disponibles debido al agotamiento de las existencias y al fallecimiento de Marcel van Kervinck. Sin embargo, una empresa holandesa está produciendo kits por 99,95 €.

También hay un emulador disponible en línea, capaz de cargar programas precompilados de vCPU y Tiny BASIC. ^{[ 10 ]}

• Sitio web oficial
• Código fuente en GitHub
• El chico de los 8 bits : El ordenador TTL Gigatron sin microprocesador en YouTube
• The 8-Bit Guy - La computadora Gigatron - Actualización de nuevas funciones en YouTube
• Dave Jones - EEVblog #1080 en YouTube
• Ben Heck - Gigatron Parte 1: Ensamblaje en YouTube
• Hackaday - Cómo funciona el microordenador TTL Gigatron
• Hackaday - El ordenador sin CPU consigue un compilador de C
• La-Tecnologia: emulación de un 6502 en ROM