Tema: Altair 8800 clone [con PIC18F4550]

Hola!

No estaba muy seguro sobre donde poner este post. Podría ir en "Hardware de otros tiempos", pero también queda bien aqui, asi que ....pues aqui se queda.

Hace algún tiempo, buscando la forma de llevar a buen puerto el proyecto del "Ordenador con un PIC de 40 pines" comencé a indagar un poco sobre la "arquitectura" de los primeros ordenadores personales. Asi fue como -inevitablemente- me encontré mirando una y otra vez los esquemas y manuales del Altair 8800.

Analizar esos circuitos me llevaron dos conclusiones. La primera de ella es que nunca voy a poder hacer un ordenador basado en un PIC que pueda ejecutar un programa a una velocidad "razonable". Y la segunda, que quizás no sería tán complicado encarar la construcción de un "clon" de un ordenador que está a punto de cumplir los 40 años. Así fue como nació este proyecto.

El Altair, del que pueden encontrar cientos de web con mucha informacion (o leer una entrada sobre él en Neoteo), era un ordenador muy limitado (según nuestros estándares) que poseía un microprocesador Intel 8080 de 8 bits (bus de datos de 8 bits, de direcciones de 16 bits), que estaba originalmente equipado con 256 bytes de RAM (ampliables a 64KB o mas), sin teclado ni monitor (aunque se podian agregar "terminales" de video), etc. Este era su aspecto:

Si quería crear un clon de está máquina, lo primero sería poder "emular" el micro Intel 8080. Y por eso comencé. Usando JALv2, durante unos 20 o 30 días me dedique a escribir un programa de unas 3000 líneas que es capaz de tomar uno a uno los bytes de una memoria "simulada", ver a que opcode del i8080 corresponde, leer los operandos correspondientes (si existen) y ejecutarla. Durante esta "ejecución" se actualizan los valores de los registros, memoria, etc, tal como si fuese un micro real. Aquí les pongo algunos vídeos de ese programa ejecutando pequeños programas en ASM del i8080 y mostrando el estado de los registros y demás en un LCD:

Ejemplo de como el chip 18F4550 simula un Intel 8080 al sumar dos números de 16 bits.

(Hay algunos vídeos más en mi canal de Youtube)

En este momento, el código (pobremente depurado) que corre el PIC es capaz de ejecutar unas 65 mil instrucciones ASM del i8080 por segundo. Esto es unas 10 veces mas lento que el micro original. Pero....funciona. *

Una vez que conseguí que un PIC18F4550 lograse hacer las cosas que normalmente hace un i8080, llegó el turno de comenzar a pensar en como implementar el panel frontal. Después de analizar un poco el asunto y molestar a varios amigos del foro en privado, me convencí de hacer una placa de circuito impreso enorme, sobre la que montar directamente los LEDs, las llaves y toda la electrónica necesaria. Quedó un PCB de dos caras, que mide unos 37x12 centímetros. Semejante tamaño no es fruto de la cantidad de integrados involucrados, sino por que intenté que el tamaño final de este clon fuese el mismo que el de la máquina original. En el post siguiente hay algunas fotos del mismo:

Y finalmente, llaves y LEDs, a la misma altura para que luego quedasen bien al insertarlos en el frente:

La idea era poner, como frente, un acrílico. Pero una cosa es tener la idea, y otra muy diferente concertarla. Afortunadamente, un amigo del foro Retrocomputación que vive en Capital Federal encontró una casa que trabaja en acrílicos, y con un sistema láser me lo perforaron y grabaron todos los "labels" de los elementos del panel frontal.

¿Quieren ver como quedó? Pasen al post siguiente *;D

Así quedó el "clon" con el acrílico ya perforado y grabado, listo para usar:

Obviamente, no se parece mucho al original. El problema va a ser conseguir un gabinete adecuado, parecido al de la foto que ves más abajo, y -si es posible- más adelante cambiar el frente por uno que no sea transparente y tenga la chapa de aluminio con el nombre de la máquina, etc. Este es el gabinete que tenia la máquina original.

Y aquí hay un vídeo de una de las primeras pruebas de los registros de desplazamiento del frente:

A medida que vaya teniendo más material para mostrar pasaré por aquí para postearlo. La idea es que este clon se comporte igual que el original, aunque a una velocidad menor. Obviamente, para jugar un poco va a venir muy bien.

Para terminar, les dejo un video de la máquina "de verdad", para que tengan una idea de como se programan estos bichos, usando las llaves como "teclado" y los LEDs como "pantalla":

Antes de terminar (por ahora) no puedo dejar de dar las gracias a todos los que me ayudaron a que este "clon" puedise existir. Amigos, GRACIAS!

¡Nos vemos pronto!

Hola Ariel,

Impresionante, en verdad que es un trabajo magnifico, mis mas sinceras felicitaciones y un gran aplauso.

El Altair "de verdad", tiene muchos componentes, seguramente con los que contaban en la epoca en la que lo fabricaban, pero el tuyo tiene los componentes escenciales y hace lo mismo, como tu dices a menor velocidad, pero lo importante es que funciona y lo hiciste con tus propias manos; la satisfacccion que debes sentir me imagino que es inmensa.

Le falta la carcasa, pero ya son retoques finales, lo importante es que el cerebro de frankenstein ya funciona.

Pero una cosa es tener la idea, y otra muy diferente concertarla

Esa frase es muy cierta, y la estoy viviendo en estos precisos momentos; puede que te imagines algo, pero llevarlo del papel a lo concretamente real, es un trabajo muy dificil. Porque lo pudiste haber dejado en el protoboard y listo, pero decidiste llevarlo hasta el final, hasta tener un producto terminado y eso es muy meritorio.

De nuevo te felicito, y no dejes de hacer tus ideas realidad, porque estas nos inspiran y llenan de fuerzas a los demas.

Un abrazo

Yesbond

Gracias!!!
Si, la idea era exactamente esa: hacer algo uno mismo, y que funcione.

Disfruté mucho con este proyecto, y voy a disfrutar mucho las 40 o 60 horas de trabajo que tengo por delante para que quede 100% como quiero (poder guardar hasta 128 programas completos en EEPROM, conexion USB para enviar o recibir programas desde la PC, etc).

Y ni hablar de lo que voy a disfrutar "jugando" con esto dentro de un par de meses

Buenas:

enhorabuena. Construir un proyecto como este desde 0, y que realmente funcione es un logro que da una satisfaccion tremenda. Es muy curioso (y siempre me ha asombrado) que a estas alturas se puedan hacer maquinas como las antiguas, que funcionen con menos componentes (en el video se ve que el original tenia muchas mas placas).

Y por el gabinete... a mi me gusta el transparente que has puesto. Le da originalidad y deja "ver" los componentes. Eso tambien le da atractivo (aunque estoy de acuerdo que un gabinete original le dara mas realismo).

Dan ganas de hacerse uno aunque de momento seguire con mis placas pequeñas para la entrenadora

Enhorabuena de nuevo.

Felicidades por el proyecto! Se nota que llevó mucho tiempo de investigación y desarrollo.

Aunque la emulación del Altair sea un poco lenta, personalmente creo que obtuvo un resultado impresionante, y más si tomamos en cuenta que lo logró sin poseer el equipo original de forma física. Pocas personas son capaces de recrear un equipo que sólo conocen a través de documentación escrita por alguien más.

Por cierto, a mi también me agrada la carcasa hecha de acrílico, ayuda a darle un toque más actual y como la placa fue realizada de forma profesional (nada de cables saltones ni gotas de soldadura malpuestas) no le resta estética.

Simplemente inefable, que bueno que sigas haciendo unos proyectos como estos.

Felicidades,