网通社科技快报
前微软工程师用ChatGPT+EASYEDA设计FPGA内存板 为PDP11古董机实现4MB现代RAM
前微软工程师Dave Plummer为解决PDP-11古董电脑后期型号4MB内存板动辄数千美元的采购难题,决定自行设计制造功能等效的现代替代模块。他依托ChatGPT辅助理解PDP-11的Q-Bus总线协议与内存访问机制,使用EasyEDA完成原理图绘制、仿真及PCB文件生成,全程未依赖专业硬件背景——此前他从未编写过FPGA固件。
该内存板核心为Lattice MachXO2-2000HC FPGA,作为控制器协调数据流;外围搭载四颗ISSI IS61LV102416AL-10T 1MB SRAM芯片,合计提供4MB容量;另集成U2S I/O芯片、DIP开关、串口及滤波元件,符合标准Q-Bus插槽规格,可直接插入M8190 CPU背板使用。
初期测试中因忽略PDP-11地址线A0的“通道选择”特性(用于区分高低字节),导致仅2MB有效空间被识别,经补全FPGA逻辑后恢复全部4MB。设计严格遵循PDP-11 22位地址空间布局:顶部256KB保留给I/O与ROM,实际RAM可用4MB减去该段。
Plummer强调选择纯硬件方案而非树莓派模拟,因其延迟更低、行为更贴近原系统,且无需额外主机。他刻意限制SRAM时序参数,使其响应速度匹配原始内存,避免总线冲突。
项目体现三重能力融合:老式体系结构理解、现代EDA工具应用与FPGA快速上手;AI工具充当知识助手,显著缩短学习曲线。目前设计尚未开源,但Plummer表示将在稳定性测试完成后发布源码与Gerber文件,有望用于高校计算机组成原理课程,使学生可在真实PDP-11上运行RT-11等系统。
该内存板核心为Lattice MachXO2-2000HC FPGA,作为控制器协调数据流;外围搭载四颗ISSI IS61LV102416AL-10T 1MB SRAM芯片,合计提供4MB容量;另集成U2S I/O芯片、DIP开关、串口及滤波元件,符合标准Q-Bus插槽规格,可直接插入M8190 CPU背板使用。
初期测试中因忽略PDP-11地址线A0的“通道选择”特性(用于区分高低字节),导致仅2MB有效空间被识别,经补全FPGA逻辑后恢复全部4MB。设计严格遵循PDP-11 22位地址空间布局:顶部256KB保留给I/O与ROM,实际RAM可用4MB减去该段。
Plummer强调选择纯硬件方案而非树莓派模拟,因其延迟更低、行为更贴近原系统,且无需额外主机。他刻意限制SRAM时序参数,使其响应速度匹配原始内存,避免总线冲突。
项目体现三重能力融合:老式体系结构理解、现代EDA工具应用与FPGA快速上手;AI工具充当知识助手,显著缩短学习曲线。目前设计尚未开源,但Plummer表示将在稳定性测试完成后发布源码与Gerber文件,有望用于高校计算机组成原理课程,使学生可在真实PDP-11上运行RT-11等系统。