70'lerin hesap makinesinin PCB'sinin incelenmesi. Ne düşünüyorlardı?

PCB'yi 1974'ten bir ELSI 8002 hesap makinesinden inceliyorum. Bir projenin davasını yeniden tasarlamayı düşünüyorum, ancak şimdi düzelttiğim için (pil konektörlerini lehimleyerek) bilmiyorum ayırabilir ayı. ( sniff ) Belki, projem için daha derinden kırılmış bir tane alacağım ...

Duygusallık bir yana, tuş takımının düzeniyle kafam karıştı. Tuş takımı başlangıçta tipik bir matris tuş takımı gibi görünüyordu, ancak izleri dikkatle inceledikten sonra satır veya sütun kullanmadığını gördüm.

İlk başta bunun mikro denetleyicideki pimleri kaydetmeye çalıştıkları için olabileceğini düşündüm. N satırı ve m sütunu olan bir matris düzeni, n + m iğneleri gerektirir. Ancak, gerçekten, her düğme için sadece benzersiz bir çift pime ihtiyacımız var. Bu yüzden, gerçekten sadece n * m <= x 2 seçeceğiniz x pinlerine ihtiyacımız var.

4x5 matrisinde 20 düğme ve 20 <= 7 2 = 21 seçin. ("C" sıfırlama düğmesi özel bir şekilde eşlendiğinden ve diğer düğmelerle hiçbir pim paylaşmadığından gerçekten sadece 18 düğmeye ihtiyaç vardır ve kullanılmayan bir ped, belki de diğer modellerde kullanılıyor?)

Satırların ve sütunların ortak bir iğnesi olmadığı için neler olduğunu sanıyordum ... ama düzen 9 iğne kullanıyor ...? 9 pin ile neden sadece bir matris yapmıyorsunuz?

Önemli olan sadece bir tuş takımı matrisini okumak için kullanılan pin sayısı değil. Dikkate alınması gereken bir şey, izlerin geçiş sayısı, yani ihtiyaç duyulan yolların sayısıdır. Her birinin delinmesi için bir deliğe ihtiyacı var ve bu süreç yetmişli yıllarda bugün olduğu kadar otomatik değildi. Ancak, buradaki ana nokta bu değildir:

Geometrik tuş yerleşimini izleyen 4x5'lik bir matrisin işlemcide kod çözülmesi karmaşıktır. Bu, günümüzün CPU'larında yapılması gereken önemsiz bir şey olsa da, cep hesap makinesinin her zaman çok basit işlemci mimarileri vardı ve hala var. O zaman, esas olarak fiyat yüzünden. Unutmayın, 1971'in bilgisayar işlemcisi saniyede Intel 4004, 4 Bit ve 100k talimatları idi ve bu hesap makinesinin çipinin (bir veri sayfası bulamadım) daha az güçlü olduğu varsayılabilir.

Devreyi incelerken oluşturulan @futurebird tablosu toplam bir bağlantı karmaşası gibi görünüyor. Aslında, sütunları ve satırları yeniden düzenleyerek gördüğümüz gibi bu doğru değildir:

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

Burada geliştiricilerin niyetini açıkça görebiliyoruz: Tüm çift sayılar pin C'yi paylaşıyor, tüm garip olanlar pin A'yı paylaşıyor. Bu, bellekteki bir sayıyı olabildiğince basit hale getirmek için tuşa basmanın kodunu çözmeyi mümkün kılıyor: Silikon üzerinde olması gerekiyor A veya C hattının aktif olup olmamasına bağlı olarak en düşük bit ayarlanmış veya temizlenmişken ikili gösterimle elde edilen rakamın 3..1 bitini almak için sadece bir "3 bit kodlayıcıya 5 giriş". Aynı şekilde, tüm işlemler I hattı ve E girişi üzerindeki daha özel işlemler kontrol edilerek tespit edilebilir.

Bunu, temel 4x5 matristen bir rakamın kodunu çözmek için karşılaştırın: Burada, elde edilen sayının 4 bitini almak için kontrol edilecek 7 giriş vardır. Bu referans tablosunun silikon kumaş üzerinde daha fazla yer tükettiği açıktır.

Bu matris bağlantılarını kullanarak, silikon üzerindeki pahalı özellikler minimumda tutulurken, matrisin yapısını dikkatlice planlamak için biraz düşünülür ve hedeflenen bağlantılara çok fazla katkıda bulunmayan amaçlanan bağlantılarla eşleşen bir PCB tasarlamak için biraz çaba sarf edilir. cihazın toplam maliyeti.