Kenbak-1 Emulator

[Peter S. (petersieg)]

Ja, ich weiß - praktischer Nutzen ist mehr als fraglich.. evtl. noch als 
Binäruhr.. aber ist ja Hobby und da
muss nicht immer alles einen wirklichen Nutzen haben..

Link:
http://www.funnypolynomial.com/software/arduino/kenbak.html

Der Kenbak-1 gilt als der erste 'PC' der Geschichte!

Oben gibt einen Nachbau auf Atmega328 (Arduino) Basis + 3x 74er IC's.
Arduino sketch (Code) und 'Schaltplan' sind unter obigem Link zu 
erreichen.

#ifndef pins_h
#define pins_h

// Pin assignments
// DS1307 - RTC (wire library)
#define PIN_RTC_SDA  A4
#define PIN_RTC_SCL  A5

// 74HC595 - LED driver
#define PIN_LEDS_DS  8
#define PIN_LEDS_ST  9
#define PIN_LEDS_SH  10

// 74HC165 - Switch driver
#define PIN_BTN_Q7  A0
#define PIN_BTN_CP  13
#define PIN_BTN_PL  12

// LEDS - direct connection
#define PIN_LED_INP  A1
#define PIN_LED_ADDR  A2
#define  PIN_LED_MEM  A3
#define PIN_LED_RUN_PWM  11

/*********************************************************
This is a *SCHEMATIC*
Pins not listed are unused/floating.
Component list: 
  ATMega328, DS1307, 74HC595, 74HC165 (x2), 
  LED (x12), Push-button normally open (x15), 
  Resistor 220 Ohm (x12), Resistor 10k Ohm (x15),
  16MHz crystal.
                 "KENBAK-uino" - Mark Wilson, 2011
                 +-----------+
                 |    328    | 
  <USB>--[+5V]---+Vcc   PWM11+-------<LED11 "RUN">
  <USB>--[+5V]---+AVcc     A3+-------<LED10 "MEM">
  <USB>--[GND]---+Gnd(22)  A2+-------<LED9  "ADDR">
  <USB>--[GND]---+Gnd(8)   A1+-------<LED8  "INP">
  <USB>---[TX]---+TX         | 
  <USB>---[RX]---+RX         |        +-----------+
                 |           |        |    595    |
      [XTAL1]----+XT1      10+--------+SH(11)   Q0+----<LED0 "Bit0">
      [XTAL2]----+XT2       9+--------+ST(12)   Q1+----<LED1 "Bit1">
                 |          8+--------+DS(14)   Q2+----<LED2 "Bit2">
                 |           |  [+5V]-+Vcc(16)  Q3+----<LED3 "Bit3">
                 |           |  [GND]-+Gnd(8)   Q4+----<LED4 "Bit4">
                 |           |  [+5V]-+MR(10)   Q5+----<LED5 "Bit5">
                 |           |  [GND]-+OE(13)   Q6+----<LED6 "Bit6">
                 |           |        |         Q7+----<LED7 "Bit7">
                 |           |        +-----------+
+------+         |           |
| 1307 |         |           |             +-----------+
|   SDA+---------+A5         |             |   165-1   |    **Note the order!**
|   SCL+---------+A4       A0+-------------+Q7(9)    D0+----<SW0 "Bit0">
|   Vcc+-[+5V]   |         13+-----+-------+CP(2)    D1+----<SW1 "Bit1">
|   Gnd+-[GND]   |         12+--+  |       |         D2+----<SW2 "Bit6">
+------+         +-----------+  +--|-------+PL(1)    D3+----<SW3 "Bit7">
                                |  | [GND]-+Gnd(8)   D4+----<SW4 "Bit4">
                                |  | [GND]-+CE(15)   D5+----<SW5 "Bit5">
                                |  | [+5V]-+Vcc(16)  D6+----<SW6 "Bit2">
                                |  |    +--+DS(10)   D7+----<SW7 "Bit3">
                                |  |    |  +-----------+
                                |  |    |  
                                |  |    |  
                                |  |    |  +-----------+
                                |  |    |  |   165-2   |    **Note the order!** (corrected May 2014)
                                |  |    +--+Q7(9)    D0+----<SW8  "STOP">
                                |  +-------+CP(2)    D1+----<SW9  "STRT">
                                |          |         D2+----[GND] (SW15 is unused)
                                +----------+PL(1)    D3+----<SW10 "CLR">
                                     [GND]-+Gnd(8)   D4+----<SW11 "DISP">
                                     [GND]-+CE(15)   D5+----<SW12 "SET">
                                     [+5V]-+Vcc(16)  D6+----<SW13 "READ">
                                           |         D7+----<SW14 "STOR">
                                           +-----------+


where:
                   _  (Push-button, Normally Open)
                  + +
--<SWx> is   --+--+ +----[+5V]
               |
               +-[10kR]--[GND]

--<LEDx> is  --[220R]--[LED]--[GND]

**Note the order!**
This reflects the order I wired my switches to '165 pins.  
You are free to change this to match the physical arrangement of the buttons, 
BUT you will need to also change Buttons::m_pMap[] to match.

*********************************************************/
#endif

Hier gibt es einen Emulator in Java Script:
http://www.neocomputer.org/kenbak/kenbak1-JS.html

Meine Frage:
Evtl. hat ja jemand auch Lust auf so einen Retro-Nachbau und könnte als
Eagle Guru hierzu eine (oder ggf. 2) Platinen entwerfen?

Der Handaufbau auf LR ist ja generell machbar.. aber mit Platine wäre es
schon einfacher. Mir wäre auch (teil-) SMD recht..

Aus meiner Sicht könnte auch alles auf eine Platine drauf - so wie die 
alten Einplatinencomputer. Ob dazu dann allerdings 80x100mm der Freeware 
Eagle noch reichen..?

Kommentare wie mach es doch selbst kann man allen wirklich ersparen.
Oder auch wozu das Ganze.. sind hier wenig zielführend.

Mal sehen, wohin das ggf. wieder hin abdriftet.. :-(

Peter

[AVR-Guenther (Gast)]

Hallo,

ich habe einen Fehler gefunden in deinem Schaltplan gefunden.

alt

where:
                   _  (Push-button, Normally Open)
                  + +
--<SWx> is   --+--+ +----[+5V]
               |
               +-[10kR]--[GND]

das sollte doch so aussehen:

where:
                   _  (Push-button, Normally Open)
                  + +
--<SWx> is   --+--+ +----[GND]
               |
               +-[10kR]--[+5V]


Wenn Du mir Zeit gibst könnte ich mit Protel eine Platine erstellen.

Ciao

[Peter S. (petersieg)]

Hi. Der Schaltplan ist nicht von mir, sondern von Mark Wilson (siehe 
Link).
Zu Protel kann ich gar nichts sagen. Ich kenne nur Eagle 'etwas' und 
danach kann man hier beim Platinensammler Platinen fertigen lassen.

Peter

[Quentin (Gast)]

Peter Sieg schrieb:
> Ja, ich weiß - praktischer Nutzen ist mehr als fraglich.. evtl. noch als
> Binäruhr.. aber ist ja Hobby und da
> muss nicht immer alles einen wirklichen Nutzen haben..

Was kann denn das Ding?

So richtig viel Informationen scheint es ja nicht zu geben.
Die CPU ist offenbar 'selbst-gebaut' und wird (original) mit 1 MHz 
getaktet. Den Speicher kann man mit 8 Fingern abzählen.
Was gibt es für (einigermaßen) sinnvolle Peripherie an dem Ding?
Wie erfolgt die Dateneingabe?
Und wie die Ausgabe?
Wie enwickelt man Software dafür?
Welche Opcodes gibt es?

Zum Lernen ist es allemal gut, aber am Besten lernt es sich, wenn man 
eine 'Zielanwendung' im Blick hat (meiner bescheidenen Meinung nach).
Und dafür wäre noch etwas mehr Information hilfreich.

VG,
Quentin

[Peter S. (petersieg)]

@Quentin: 1x googeln =

http://www.kenbak-1.net/
http://en.wikipedia.org/wiki/Kenbak-1

Das eigentliche System kann - außer das man daran die grundsätzliche 
Arbeitsweise eines Mikrocomputersystem sehen/erlernen kann - nichts!
Oder max. eine uC gesteuerte 'Knight-Rider' 8-bit LED Leiste ;-)

Der Nachbau bringt dann eine RTC mit und damit ist es auch noch eine 
Binäruhr.

Mit 256 Bytes Programmspeicher ist nicht wirklich viel 'Nutzlast' zu 
erzeugen.

Peter

[Michael U. (micha-uhl)]

Auch wenn der Thread schon etwas älter ist, habe ich mir mal über 
Weihnachten den "Kenbakuino" 
https://github.com/funnypolynomial/Kenbakuino nachgebaut. 
Lochrasterplatine 200x100 mm. Die meisten Teile waren vorhanden. Klar, 
ist zu nichts weiter zu gebrauchen, außer der Blinkerei und Binäruhr.
Micha

[Kritiker (Gast)]

Peter S. schrieb:
> Der Kenbak-1 gilt als der erste 'PC' der Geschichte!

In den angloamerikanischen Welt vielleicht ja, weil sie den Zuse nicht 
akzeptieren wollen. Aber bitte, ein PC ist das nicht.

PC ist ein personal computer und an den Viech ist nicht "personal" weil 
kaum eine kapierte, welche Schalter wie zu stellen sind, um die 
"Maschinensprache" einzugeben.