Module programmable en transitors\resistances\boutons

[clem494949]

Bonjour,
Je suis un débutant qui débute depuis deux ans et qui n'arrive rien à faire fonctionner malgré la partie théorique que je métrise à peu près. Voilà pourquoi, je vais tenter de jouer quitte ou double : si je réussis se projet I am the best beginer in the world sinon j'abandonne l'électronique.

Parlons à présent du projet :
Ayant 180 euro en poche, je suis tranquille au niveau du budget.
J'utiliserais uniquement des transistors, des resistances et des systèmes d'input comme les boutons (sans oublier la batterie et diverses output)
Les éléments de mon curcuit doivents se trouver sur conrad et doivent être commandé en une seule fois.
Tous cela doit rentré sur une platine 500*100 mm à essais en backélite à pastilles de pas de 2,54 mm et peut être avec des modules supplémentaire notamment pour la mémoire.
Le système doit être fonctionnel et propre.

J'ai déjà l'idée du fonctionnement en tête:
Le système se base principalement sur le fait de pouvoir se programmer en analogique. La programmation se fait avec les boutons qui seront plus tôt des broches avec des cavaliers pour économiser. Ces entrées seront 150, soit 6 bits pour 25 instructions. Chaques instructions peuvent être l'appel à une variable, une fonction ou un nombre 5 de bits. Les fonctions peuvent être des tests : = > < != , des calculs : -, + , des boucles : while , repeat , le test if (for n'est pas présent car il se réalise avec while)
Un counter selectionne l'instruction en cour d'utilisation.

Mes question:
J'ai vu deux versions différentes de l'utilisation des transistors en portes logiques, comment fait-on pour de vrais ?
Dois-je bien utiliser des transistors npn ? Quel transistor est le plus addapté précisément ?
Un ventilateur est nécessaire ?
Combien coûtera le projet d'après-vous ? ( j'ai compté 70 € au minimum )
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[f6bes]

Mes question:
J'ai vu deux versions différentes de l'utilisation des transistors en portes logiques, comment fait-on pour de vrais ?
Dois-je bien utiliser des transistors npn ? Quel transistor est le plus addapté précisément ?
Un ventilateur est nécessaire ?
Combien coûtera le projet d'après-vous ? ( j'ai compté 70 € au minimum )

Bonjour à toi,
Penses tu que l'on connaisse ce que TU..a vu?
Je ne me prononçerais donc pas sur ce que tu as ..vu! ( ça peut etre une...anerie !)
Il existe effectivement DEUX sortes de transistors..bipolaires. (PNP etNPN)
Les deux sont...utilisables en TOUT OU RIEN .

Hum avant de parler de ventilateur, encore faut il avoir une idée de la dissipatiion calorifique finale.
C'est la derniére roue de la charrete !

Bref faut commençer par faire un cahier des charges SERIEUX avant de se lançer.
C'est quoi pour toi une ..progammation en ANALOGIQUE ?? (programanation MANUELLE ne signifie pas..ANALOGIQUE)

A+

[PIXEL]

tu vas exploser le budget....
à la vue de ton vague cahier des charges , et de ce que je me souviens , tu vas friser le millier de transistors

quelle idée de faire une telle logique programmable avec des transistors ?
ça se faisait il y a 50 ANS !
et les fabricants se jetaient déjà sur les premiers circuits intégrés disponibles.

pourquoi un tel choix ?

commentaire : jette plutôt ton argent par la fenêtre , ça pourra aider quelqu'un.

[gabuzo]

Avec des projets pareils faut pas s'étonner si rien ne fonctionne au bout de deux ans. Pour débuter il est préférable de commencer par des petits projets et de comprendre de que l'on fait, petit à petit on passe des étapes avec des bases solides. Ne pas savoir différencier un NPN d'un PNP au bout de 2 ans de pratique ne présage rien de bon pour la suite. Si tu as 180€ de budjet, tu peux déjà commander quelques bouquins qui te seront plus utiles que de transformer des composants en barbecue.
Je ne sais pas te conseiller pour les bouquins (d'autres contributeurs le feront sans doute) mais tu peux aussi aller voir ce site. http://www.sonelec-musique.com/electronique.html
Outre les nombreux schémas la partie théorie est une véritable mine pour les débutants.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gcortex]

Tu veux réinventer le pic12 ?
http://www.microchip.com/wwwproducts...cName=en020094

Tu peux avec un CLPD ou FPGA et çà offre pas mal de débouchés
http://www.bigmessowires.com/cpu-in-a-cpld/

[PIXEL]

on avait causé il y a quelque temps, sur ce forum, des malades qui montent des calculateurs à relais.

voici un des élèves

http://neazoi.com/transistorizedcpu/index.htm

[gabuzo]

on avait causé il y a quelque temps, sur ce forum, des malades qui montent des calculateurs à relais.

voici un des élèves

http://neazoi.com/transistorizedcpu/index.htm

Ca correspond à quelle échelle d'intégration ?

[clem494949]

RE
Merci pour la documentation, j'ai notamment l'intention d'utiliser les mémoires de leur système.
J'ai bossé sur la disposition des 150 entrées de programmation.
base.jpg entrées prog.jpg
j'utiliserais des modules gérant 6 bits de dimension 7*3 et je relirais tout sur une 6 lignés (en haut) via des câbles. Les interrupteurs ne seront pas relié à la batterie mais au système de counter qui sélection l'instruction en cour d'utilisation .C'est dure à expliquer mais simple.
Les 6 lignées seront par la suite décodés (par un décodeur) et les différentes informations seront redirigé vers le module qui traite les fonction et celui qui traite les mémoires.
Je n'ai aucune idée si je vais par la suite devoir rajouter un module.

questions
Comment les portes logiques sont constituées alors ? comme cela ? ou comme cela ?
Dois-je réaliser un boiter ?
Une alimentation USB 5 volts ou bloc piles 4.50 volts ou autre ? (je veux pas prendre de risque à utiliser le secteur)
Quel type d'output le système devra utiliser ? indicateurs DEL ? une sorte de matrice DEL ? 7 segments ? buzzers ?

Merci
A+

[f6bes]

questions
Comment les portes logiques sont constituées alors ? comme cela ? ou comme cela ?
Dois-je réaliser un boiter ?
Une alimentation USB 5 volts ou bloc piles 4.50 volts ou autre ? (je veux pas prendre de risque à utiliser le secteur)
Quel type d'output le système devra utiliser ? indicateurs DEL ? une sorte de matrice DEL ? 7 segments ? buzzers ?

Merci
A+

Bjr à toi,
Les DEUX sites sont valables (mais n'expliquent pas la meme chose). L'un indique le PRINCIPE, l'autre les différentes façons de faire.
Pour le boitier...c'est toi qui voit. Rien n'interdit les montages en l'air. Le boitiere c'est du désign...c'est tout !
Produire du 5 volts a partir du secteur n'a rien de sorçier.
D'aprés toi ton alimentation USB 5 volts , elle est reliée au SECTEUR ou pas ?
Qu'est ce qui va produire ton 5 volts (USB) en TETE de la chaine de ton alimentation ?

Pour l'affichage c'est toi qui choisit...reste à savoir si ton alim...voudra bien suivre (USB ou pile !!)
Faut avoir tout de meme une idée de ce que cela va consommer au....total !
Si t'en est là dans tes réflexions ...y a encore loin de coupe aux lévres.
Je ne peux que rejoindre GABUZO.
Bonne...continuation...expérim enantale

[clem494949]

RE
J'ai encore bossé et j'ai attribué plus précisément comment fonctionne les différentes instructions: notament tout ce qui est boucles while et repeat les instruction end et else et enfin le test if.
De plus j'ai trouvé youtuber qui fait système similaire.
A+

[clem494949]

Re
Je retire ce que j'ai dis sur ce youtuber : mon système réalise les opérations prorammés en utilisant des instructions et ne calculera pas une opération entre deux chiffres
Cependant, j'ai trouvé mon bonheur sur une videotype stage d'apprentissage (il y a sûrement un mot plus addapté) sur le fonctionnement d'un CPU qui est plus proche de mon projet. Il y a donc beaucoup d'instruction qu'un cpu peut utiliser, notamment les nombreuses fonctions du type x*y , x**y , (x-y)**y, tan(x), x**2+2xy+y**2 qui calcule un nouveau nombre : y et le nombre précédent : x
J'ai aussi vu qu'il faut bien utiliser un counter pour selectionner l'instruction et quelques précisions sur la nature de la RAM .
J'ai aussi vu un calculateur très vieux vraiment fun 8 bits en basic .
Donc je suis d'accord ce projet est démesuré pour moi et innutile (surtout du point de vu materiel car une calculatrice lycé, sur 80 € , la puissance est multiplier par 300) mais, je le trouve cool et me donnera une satisfaction maximale si je réussis.
J'ai trouvé des valeurs corects pour les résistances : 10k pour brancher sur la base des transistors et 1k pour le reste
Je n'ai pas de question et pense utiliser une série de leds qui donnerons un nombre binaire en output.
Et ne vous inquièter pas si je fais des commentaires sans avoir à vous poser de questions : Cela me sert juste de carnet de bord et vous permet de suivre ce que je fais si vous en avez envie.
A+

[gabuzo]

Tu as raison, en attendant on va continuer de pisser dans des stradivarius.

[gienas]

Bonjour à tous

... Je retire ce que j'ai dis sur ce youtuber ...

Si seulement tu tenais parole ...

... Je n'ai pas de question et pense utiliser une série de leds qui donnerons un nombre binaire en output ...

Il me semble, si c'est pour respecter la "vérité" historique, que l'utilisation de LED est un anachronisme. À l'époque, l'électroluminescence n'était pas encore inventée. Les afficheurs étaient Nixies et les voyants incandescents ou néons.

[r4ph]

voici un des élèves

http://neazoi.com/transistorizedcpu/index.htm

Ce que je trouve génial avec les geek, c'est que quelque soit le degré de "hi-tech-icité" ils optent toujours pour des leds bleues!

[gabuzo]

C'est plus zoli (les leds bleues)

[clem494949]

RE

Tu as raison, en attendant on va continuer de pisser dans des stradivarius.

*
Un violoniste dans ce type de forum !?

Il me semble, si c'est pour respecter la "vérité" historique, que l'utilisation de LED est un anachronisme. À l'époque, l'électroluminescence n'était pas encore inventée. Les afficheurs étaient Nixies et les voyants incandescents ou néons.

Ah mais ce n'est pas rétro ce système, de plus, je n'ai pas connu cette génération , mais cool à savoir
J'ai encore bossé aujourd’hui, j'ai finis la disposition des composants pour le décodeur d'instructions (25 = 5 bits nombres + 4 bits mémoires + 16 instructions).
Il m'a bien fais comprendre que j'aurais besoin au total 800 transistors au total. Cela monte la note à 110€ .
Le décodeur fait donc du 6*3 pastilles par instruction décodée.
Le système n'aura pas d'output mais 25 bits de la mémoire (5 nombres de 5 bits) reliés à des leds servants de matrice rouge histoire de vous contredire sur la couleur
Sinon j'ai construit mon compter mais il faut lui rajouter une fonction décompteur .
Aussi sur le schémas du décodeur évoqué au dessus, je ne sais pas si je peux faire une longue porte et de 6 entrées avec des transistors en série directement
Merci
A+

[clem494949]

RE
Je vais changer de dimension et vous montrer une idée "nouvelle".

Il y a une mémoire "flash" : 91 bits (11 octès) contrôlés par l'ordi lui même pendant chaque instruction.
-25 bits de mémoire qui contrôle les outputs
-55 bits de mémoire qui correspond aux variables
-2*5 bits de mémoire pour mémoriser les nombres à calculer.
-1 bit de mémoire pour les tests booléants

Il y a une mémoire "instructions" : 180 bits (22 octès) contrôlés manuellement avant le programme

Il y a une mémoire "clock" : 5 bits contrôlés par un indicateur montrant la fin d'une instruction et par deux fonctions.
-Il fait partis de l'un de mes changement car j'avais l’intention, auparavant, de faire un counter non-binaire.
Cependant, il se trouve que c'est plus pratique de faire un counter binaire 5 bits, augmentant le nombre d'instruction à 31.
Il faut donc mettre 5 T flip flop en série mais pour pouvoir controller le counter, je dois rajouter des broches set et reset.

On vient justement sur la modification des instructions :
-les instructions de calcul : + - > = !=
-l'instruction goto -> permet de passer à l'instruction numéro désigné par le dernier nombre utilisé
-l'instruction goto if -> permet de passer à l'instruction numéro désigné par le dernier nombre utilisé si le booléant précédant vaut 1
-l'instruction sto -> permet d’insérer le dernier nombre utiliser dans la dernière variable employée

Tout cela permet simplement de recréer les boucle repeat, for, while, le test if et else et end.

exemple :

10:For A = 1 To 10
20: For B = 1 To 10
30:  PRINT A+B
40: End
50:End

donne : 
(en imaginant que la variable 1 est une output)

10:var3  
20:var2
30:+
40:var1
50:STO
60:var3
70:1
80:+
90:var3
100:STO
110:10
120:=
140:1
130:GOTO IF
140:var2
150:1
160:+
170:var2
180:STO
190:10
200:=
220:1
210:GOTO IF

Il devient alors plus compliquer à comprendre mais est plus compacte.

J'ai à présent du mal à faire mes T-flip-flop car je souhaite des T-flip-flop sans l'utilisation d'impulsions, si vous pouvez m'aidez, je vous écoute.
Je vais pendant ce temps me renseigner sur le forum et sur google.

A+

[gabuzo]

Une bascule T sans signal d'horloge ça n'est plus une bascule T. Si tu nous ne dis pas comment tu comptes flip-floper ta bascule on va avoir du mal à te répondre.

[clem494949]

Un peu comme cela :

Mais peu être en plus compacte.

En réalité je n'ai pas trop compris comment fonctionne les bascules T standard : il faut une courte impulsion ? C'est normal si cela ne fonctionne pas sur simulateurs ?

(je souhaiterais flipfloper à la fin d'une impulsion + ou - longue)

[gabuzo]

Une bascule T (T pour toggle pas tagueule hein ?) possède 2 entrées, une entrée clock et une entrée T. Selon l'état de l'entrée T (0 ou 1) la sortie change d'état ou non à chaque cycle d'horloge.
Par contre faire ça avec des transistors... Je sais pô faire.

[clem494949]

RE
Ce dont je parle n'est pas vraiment une bascule T mais y ressemble :

La bascule T agit comme une porte "et" avant le système de switch : il faut que la broche T et la broche clock soient activés pour changer l'état de la switch
Mon circuit n'a pas besoin de ces deux broches, une suffit.

La bascule T nécessite une impulsion courte car son principe est d'utiliser un monostable 2 positions et de de passer sur l'autre position lorsque les deux broches sont activés.
Moi, je ne veux pas jouer avec les impulsions car on a une chance sur deux de tomber sur la même position (trop rapide) ou une position après (trop lente).

C'est pourquoi j'ai construit le schémas si dessus (mon message précédant). Il permet de switcher en deux temps *2 :
1er temps : l'impulsion de taille quelconque commence -> première mémoire s'active et ouvre le chemin pour la seconde
2er temps : l'impulsion de taille quelconque se termine -> seconde mémoire s'active et ouvre le chemin pour la troisième

3er temps : seconde impulsion de taille quelconque commence -> troisième mémoire s'active et ouvre le chemin pour le reset
4er temps : seconde impulsion de taille quelconque se termine -> reset toutes les mémoires (j'ai installé une mémoire par erreur ici)

Sinon si vous me pouvez me faire gagner des transistors ou si j'ai mal compris le principe des T flip-flop signalez le .

[fabang]

Fais les choses dans l'ordre. Commence par le schéma synoptique détaillé, puis un schémas à partir de portes logiques, et enfin tu pourras traduire les portes logiques en groupe de transistors.
Mais tu découvriras rapidement qu'il te faudra une dizaine de plaques 500x100, et pareil pour le budget.
Même avec des circuits TTL, je suis pas sur que ça tienne sur ta plaque 500x100

[clem494949]

RE
Ne t'inquiètes pas, mes idées sont en place :
ton schéma synoptique est fait depuis le début, j'ai même un dossier de 10 pages sur toute l'évolution du projet ainsi que la répartition des différents "modules".La mémoire nécessitera sûrement d'une plaque supplémentaire mais je gagne tellement de place en utilisant les câbles comme jumpers que j'en suis pas certain.
Et puis l'argent, dans un mois mon budjet augmentera considérablement.
J'y ai passé une bonne vingtaine d'heures et je commanderais les composants uniquement lorsque tous sera prêt.
A+

[gabuzo]

Je suis un débutant qui débute depuis deux ans et qui n'arrive rien à faire fonctionner malgré la partie théorique que je métrise à peu près.

Ben nous on n'a pas de raison de s'inquiéter, toi par contre...

[fabang]

Le plus simple sera d'utiliser une horloge pour séquence tout le système, et l''infaisable d'essayer de le faire sans horloge.
Il existe quand même quelques systèmes sans horloge, mais c'est encore du domaine de la recherche avec quelques avantages vitesse et consommation.

[clem494949]

RE
A vrais dire javais l'intention de faire sans horloge, mais si vous me dites que c'est plus facile avec, faut voir.
A vrais dire je ne sais pas exactement le rôle d'une horloge dans un ordi.
Je vais me renseigner sur openclassrooms.com (d’ailleurs, pourquoi cela s'appelle comme cela depuis peu ?)
A+

[clem494949]

RE
Je pense que la clock permet les modules comme les bascules T, mais permet aussi de contrôler les data bus de façon à transmettre une information à la fois sur un module à la fois. Elle sert aussi à lancer les différentes commandes et à éviter à l'ordi de s'emeler les pinceaux
Bon j'avoue j'ai pas vraiment pijé, donc une explication simplifié me serais d'une grande aide.
J'ai remis les chose à plat et il me reste les module les plus compliqués : mémoires, ALU
Je pense commencer par l'ALU car je sais qu'il y a beaucoup de doc sur internet.
pas le temps de continuer A +

[gabuzo]

Attention ! l'ALU scie nos gènes.

[clem494949]

RE
LOL
J'ai donc voulu bosser sur l'ALU, mais je suis revenu sur le concept : J'ai presque penser à passer d'une entré d'instruction de 6 bits à 5 bits mais le fait que le nombre d'instruction total serait passé de 31 à 15 m'a fait changé d'avis.
J'ai donc regardé autre par où économiser des transistors: La mémoire.
Le nombre de mémoires types variables était trop élevé par rapport à ce que l'on utilise couramment (11*5 bits pour 31 instructions).
J'ai donc décidé de rajouter une nouvelle fonctionnalité du système : 5 nombres de 5 bits en entrée.
Ces trois fonctions : mémoire, input et output , vont donc cohabiter dans une même matrice qui peut être sera sur un autre module.
Ce qui nous fait : 5 inputs 6 mémoires 5 output.
J'avais aussi pensé à contrôler les outputs par des switch de tel sorte à qu'elles puissent être utiliser en tant que mémoires standard suivant les besoins.

Passons à la clock, je ne veux pas utiliser de clock car c'est compliqué et j'ai peur que les quartz ne soient trop rapide pour mon système.
Mais je suis obligé donc aidez-moi ! Je doit mettre quel fréquence pour un système à composant taille réel ?
Cependant, je suis convaincu qu'ajouter un mode pas à pas serait une bonne idée pour les tests si le système ne fonctionne pas.
Merci A+

[fabang]

Dans les années 70, en projet on avait réalisé un calculateur pédagogique 16bits. L'ALU pour économiser les composants avait 1 bits, et toutes les opérations étaient réalisées en 16 clocks d'horloge.
Après ce projet, toujours dans les années 70 j'ai du faire une dizaine de CPU en bit slice, mais pas fou, avec une horloge.

Pour l'horloge, comme tu veux tout faire à transistors, fais toi un multivibrateur avec 2 transistors avec une fréquence pépère de quelques kHz. Vu les emmerdes qui t'attendent ça rira bien assez vite.

Avant de partir bille en tête dans le câblage, envoi nous par petits bouts les synoptiques des fonctions que tu veux réalisées, parce que sans horloge ça va être tellement complexe qu'on aura du mal à suivre.