Gray-1 to procesor zbudowany wyłącznie z modułów pamięci RAM i ROM

Jeśli jesteście miłośnikami filmów s-f, szczególnie tych osadzonych w stechnicyzowanej przyszłości, nieobce są wam sytuacje, w których bohater musi zrobić coś z czegoś co nie jest dokładnie przeznaczone do danego zastosowania. Problem rozwiązuje łącząc posiadane komponenty w niestandardowy, ale całkiem logiczny, sposób.

Podobny problem postawił sobie Olivier Bailleux, twórca Gray-1 czyli „procesora w którym jedynymi aktywnymi elementami są układy pamięci”.

Cel, stworzenie procesora, który jest w stanie wykonywać takie same operacje jak klasyczny układ obliczeniowy, osiągnął przez umiejętne połączenie modułów ROM, a dokładniej programowalnych układów EPROM, RAM oraz odrobinę sprytnego kodowania.

Czym jest Gray-1?

Gray-1 jest układem o architekturze RISC. Ma swoje ograniczenia, jest w stanie wykonać tylko 8 instrukcji, ale to wystarczy by uznać go za pełnoprawny procesor.

Dokładny opis procesora i zasady pozwalające zrozumieć jak można wykorzystać pamięci do skonstruowania CPU, znajdziecie na stronie Gray-1. Autor dokładnie opisuje funkcjonowanie poszczególnych sekcji komputera, pokazuje dokładny schemat Gray-1 i opisuje szczegóły mikrokodu odpowiedzialnego za jego funkcjonowanie.

Gray-1 umieszczony został na płytce drukowanej (oprócz tego jest tu jeszcze trochę rezystorów i diód sygnalizujących pracę), na której znalazło się złącze we/wy. Pozwala ono na współpracę z klawiaturą oraz kolorowym wyświetlaczem. Wyświetlacz ma rozdzielczość 16 x 8 pikseli, a wyświetlaniem obrazu zawiaduje prosta karta graficzna, skonstruowana na cele projektu Gray-1.

Po co to wszystko?

Wiadomo że Gray-1 konkurencją dla najnowszych układów Intela nie będzie. Cel był jednak inny - edukacyjny. Zabawa z Gray-1 i zgłębienie tajników jego funkcjonowania pomaga zrozumieć poszczególne aspekty działania procesora. Pokazuje także, że praktycznie każde zagadnienie czy urządzenie można rozłożyć na części składowe i odtworzyć z części na pozór nie przystosowanych do realizacji danego zadania.

Dzięki takim projektom można pokazać, że technologie stosowane w dzisiejszej elektronice są jedynie sposobem na wygodne osiągnięcie celu. Logika funkcjonowania jaka towarzyszy komputerom, procesorom i innym urządzeniom elektronicznym, nie dzieje się sama z siebie dzięki istnieniu konkretnych układów i ich własnościom. Ona musi powstać, zostać zaprojektowana i zrozumiana, w naszym umyśle.

Źródło: Hackaday