Как сделать брелок из процессора
Вот сколько лет слышу думаю, но так и не обзавёлся. Ну достать что-либо на брелок это не проблема . Но возникает вопрос а как его сделать. Хотелось бы услышать людей владеющих данными девайсами и имеющих опыт в их изготовлении. Одним словом хотелось бы узнать всё, про то как и какими их можно сделать. Вот лично я думал залить ножки прозрачным пластиком или чем либо похожим что бы потом оно застыло, а потом уже аккуратно на низких оборотах дрелью просверлить дырку, но вот как я понимаю сверло нужно явно не по металлу. И Шанс того что расколется большой. Либо есть фирмы которые в некое подобие орг стекла, или грубо говоря в пластик, заливают а ля ламинируют любые предметы на заказ.
P.S. Вроде как такой темы я на форуме не нашёл.
Killerlot,
> Но возникает вопрос а как его сделать.
Ща расскажу :-) Первый вариант (попроще) -- из двух 486-х. Откусываем ножки под корень, намазываем эпоксидной шпатлёвкой и склеиваем их между собой, предварительно разместив между ними в углу колечко из стальной проволоки. Когда эпоксидка затвердеет, выдавившиеся излишки срезаются бором.
Второй вариант -- из одного 486. Ножки откусываются, но не все. 9 штук в одном из углов надо оставить! Те места, откуда росли ножки, зачищаются бором и полируются пастой ГОИ. Просверлить 486-й нереально (см. ниже), поэтому петелечка делается из кусочка стали/латуни/бронзы. Это квадрат ~7 x 7 мм с петелечкой и девятью отв. Ф 0.8 мм, расположенных так, чтобы это можно было надеть на те 9 ножек. С нижней стороны (той, что будет прилегать к процу) отверстия раззенковываются сверлом Ф ~2.0 мм. Ножки проца и нижняя сторона этого квадрата облуживается, а затем сеединяются пайкой. После чего всё это зачищается напильником и полируется.
Фотки выложу после обеда.
> а потом уже аккуратно на низких оборотах дрелью просверлить дырку
В керамике -- нереально. Я пробовал сверлить 486-й алмазным бором, твердосплавным бором, твердосплавными (ВК8, Ф 1.0 мм) свёрлами -- почти не сверлится. Алмазным бором ещё можно сделать небольшую лунку, глубиной около 0.5 мм, потом с бора азмазные зёрна отваливаются.
Так что проще использовать что-нибудь в пластике (386, например) или в текстолите (Celeron в FCPGA). Они хорошо сверлятся и обычными свёрлами.
Более сложная логика
T-триггер — Т-триггер по тактовому сигналу изменяет своё состояние на противоположное. Может использоваться для построения параллельного счетчика инструкций, но использоваться вероятно не будет т.к. все будет работать последовательно. Принцип работы — бистабильный мультивибратор, по короткому отрицательному синхроимпульсу — переключается в противоположное состояние за счет конденсаторов параллельно резисторам R8 и R9.
Схема была реализована «в железе», вместе с инверторами. Инверторы показали ожидаемую скорость (т.е. ~10-20нс фронты). Не пугайтесь качеству пайки — плата пережила множество экспериментов и вариантов транзисторов/параметров:
Полный сумматор — один из наиболее важных и сложных цифровых блоков. Каноническая реализация КМОП полного сумматора — требует 28 транзисторов:
Самый минимум, который приходилось видеть — из 6 транзисторов, с использованием конденсаторов (но надежность вызывает вопросы). Известные реализации на биполярных транзисторах — также требуют 22 транзистора.
Но можно ли обойтись всего 4 транзисторами? Я немного пораскинул мозгами, и получилось следующее:
Схему для симуляции в LTspice IV можно скачать тут.
Принцип работы следующий: т.к. порядок слагаемых не имеет значения, мы их просто аналогово смешиваем, и точно подбирая пороговое напряжение сдвоенного инвертора — сразу получаем перенос. Затем вычитая на транзисторе Q3 из аналоговой суммы перенос — получаем сумму. Конечно, все это требует точного подбора уровней срабатывания, и симуляции с учетом температуры. Диоды Шоттки — для предотвращения входа транзисторов в глубокое насыщение, что резко снижает скорость работы.
Использование полевых транзисторов возможно, и обеспечивает лучшую температурную стабильность, главное чтобы у них было достаточно низкое пороговое напряжение.
Сдвиговой регистр — самая ответственная часть этого транзисторного компьютера. Классическая реализация на синхронных D-триггерах — требует чудовищного количества транзисторов на бит.
У меня получилось уместиться в 2 транзистора на бит, со следующими особенностями:
1) Регистры — основаны на конденсаторах, и если их «не двигать» — то со временем данные пропадут. Но с полевым транзистором время хранения достаточно большое.
2) Передача данных на следующую ступень — биполярным транзистором. В половине случаев он работает в обратном, нестандартном режиме — пробивное напряжение намного меньше (но 3.3В должно держать), и коэффициент усиления намного ниже прямого включения (но я надеюсь будет достаточно).
3) Каждая следующая ступень — инвертирует сигнал, это не проблема когда нужен только последовательный доступ (например в случае регистров процессора). Если же будет нужен не инвертированный параллельный выход — нужно будет добавить 8 инверторов (т.е. 16-и битный сдвиговой регистр потребует 40 транзисторов, а не 32).
4) Остается проблема с насыщением биполярного транзистора.
График работы:
С этими компактными реализациями цифровых схем — уложиться в 1000 транзисторов думаю будет вполне реально.
На этом пока все — меня же ждет впереди чудовищно много работы
А теперь — несколько вопросов к читателям: Какие варианты кажутся вам приемлемыми?
Многим хочется дарить любимым красивые и оригинальные подарки, но с этим возникают сложности. Всё либо уже куплено, либо подарено, и вот тут-то начинается головная боль.
Например, мужа-программиста особо не удивишь оригинальным подарком по его компьютерной тематике, но идея создания брелка из процессора приходит сама собой. Если увидите у него коробку с нерабочим хламом, попросите взять один из сломанных процессоров. Что из этого может выйти, расскажем далее.
Сделай сам: брелок для ключей из старого процессора Pentium 4
21 декабря, 2014 rius
У меня обнаружилось некоторое количество стареньких процессоров Pentium4. Я уже имею изрядный опыт по работе с эпоксидной смолой и поэтому решил дать процессорам вторую жизнь. Вообще, есть специальная эпоксидная смола, которую используют для длительного хранения насекомых в коллекции насекомые в эпоксидке. Она скорее всего содержит компонент, защищающий от УФ лучей. Благодаря этому сохраняется прозрачность и не меняется цвет. Но я не стал в данном случае заморачиваться и купил самую простую смолу в строительном магазине. Благодаря эпоксидке контактные ножки процессора становятся безопасными - они не смогут разорвать материал кармана или что-то поцарапать. В то же время, вся микроэлектроника на подложке остается видимой. Процессор обклеиваем по периметру малярным скотчем и формируем бортик-опалубку (вид сверху): Как оказалось, скотч не по всему периметру плотно прилегал к процессору и эпоксидка затекла вниз. Но все поверхности там гладкие, поэтому удалить застывшие излишки совсем нетрудно. Однако для предосторожности постелите на поверхность, на которой будут стоять изделия во время застывания, полиэтиленовую пленку. В общем случае эпоксидную смолу после застывания удалить проблематично. Слой эпоксидки лучше делать с запасом: возможно поверхность будет не совсем горизонтальной и придется сошлифовывать разного рода дефекты (пузырики воздуха или вогнутость поверхности — какие-то краевые дефекты из-за поверхностного натяжения и явления смачивания). Вот как это проявляется: Снято под углом, поэтому нет блика и четко видно наползание смолы на края: Если запас по высоте будет слишком маленький, то можно дошлифовать и до контактных ножек процессора, а нам это не нужно. Одна из стадий шлифования. Поверхность еще не доведена до плоскости, но маленькие электронные компоненты под слоем смолы уже видны. Я залил эпоксидную смолу в несколько заготовок из процессоров и каждый раз после застывания на поверхности оставалась липкая область (не застывала даже пролежав несколько дней на батарее). Не думаю, что это из-за плохого размешивания отвердителя. Я просто соскоблил эту липучку ножом. Это еще одна причина, по которой нужно иметь запас по высоте залитого слоя. Застывшая эпоксидка сошкуривается достаточно легко, я использовал напильник, мелкозернистую шкурку и натфиль. В верхней металлической части процессора уже есть подходящее отверстие. Остается рассверлить его насквозь. Это будет отверстие для кольца. Подошло сверло диаметром 2 мм. Не забудьте скруглить натфилем края подложки процессора - целее будет карман. Защитное покрытие сделано с помощью прозрачного лака для ногтей (быстро сохнет по сравнению с лаком по дереву). Я нанес его и на эпоксидку, и на металлическую крышку. Теперь связку ключей с другой спутать невозможно 🙂
Инструменты и материалы, необходимые для брелка
- Старый процессор;
- Бисер;
- Игла для бисера и нить;
- Эпоксидный клей или смола;
- Шприц и тара для разведения;
- Супер-клей;
- Кольцо для брелка.
Материалы и инструменты для работы
Related Posts
НаноКАД удовлетворяет практически все мои запросы по проектированию. Но с масштабированием сплайнов там всё печально.…
Некоторое время назад у меня возникла идея соединить возможности лазерной резки и ультрафиолетовой печати. Если…
В данной заметке я расскажу, как резал, дорабатывал и собирал этот 3d пазл. В качестве…
Posted in Сделай сам
Как сделать брелок стоимостью в 190 долларов.
Некоторое время назад в качестве брелка для ключей мне служил спаленный знакомым Athlon 1200. Я просто припаял к ножкам в углу медное колечко и прицепил его к ключам. Пройдясь недавно по знакомым, я собрал за спасибо ещё 3 убитых камня AMD: Athlon Tr. Rev.A 2000+, Athlon Tr. Rev.B 1700+, Duron AppleBred 1600 Rev.B и сделал из них брелок путём по парного холодной сваркой. На той же сварке прикреплены в углах крепёжные кольца:
Примерная стоимость этих камней в моём городе 190 баксов. Вот такиой вот брелок :
Конечно, размеры у него не маленькие. Но сейчас не лето, и ключи я ношу в кармане куртки. В карман такой куртки легко влазит бутылка пива 0.5 - только горлышко чуть выглядывает. Так что никакого дискомфорта я не испытываю, даже наоборот - все такие сразу: .
Какой-нибудь цепочки для подвешивания процов я не нашёл, поэтому использовал капроновый шнурок. Узел спрятан под аккуратным шариком из той же сварки. Потом намотанной на спичку ватой покрасил обычной краской-эмалью (остатки после покраски корпуса). Углы процессоров сточены наждачным кругом, установленным на дрель. Интересен тот факт, что корпус Athlon'a 1200 оказался во много раз прочнее его последующих собратьев - при стачивании его углов промелькивали искорки:
Как только попадётся под руку подходящая цепочка, использую .
Дополнение от 26.01.2004
Нашел подходящую цепуру:
Критика, поправки, дополнения? Высказывайтесь здесь.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Недавно на хабре была статья о проектировании собственного компьютера, где автор хотел сначала строить компьютер из транзисторов, но затем решил продолжить на микросхемах 7400-серии из-за того, что на транзисторах ему это показалось слишком сложным и дорогим занятием.
Похожая задача интересовала и меня последние 3 года — но от изначальной идеи строить на транзисторах я не отказался, и сейчас могу рассказать свои соображения и показать текущие наработки, а также — хочу спросить вашего мнения о том, каким на ваш взгляд должен быть _серийный_ транзисторный декоративный компьютер. Но сразу нужно заметить, что работы впереди еще на пару лет :-)
Главный вопрос — зачем все это нужно, если есть FPGA и всякие Raspberry Pi?
Ответ простой:
1) Мне интересно этим заниматься в свободное время и
2) Декоративный компьютер (декоративный — это вопрос отношения к компьютеру, а не его внешности) — он как декоративные домашние животные: мопс не отгрызет ногу грабителю, а персидский котик не победит в бою метрокрысу. Но с ними интересно играть и показывать гостям — даже если в области вычислений, охраны и охоты они сильно уступают «боевым» аналогам.
Какие будут у нас требования к декоративному компьютеру?
- Разработка под автоматизированную сборку. Руками паять по 5000 деталей на компьютер — поседеть можно.
- Производительность — не существенна, главное чтобы 100тыс+ операций в секунду было (на уровне Радио-86РК). Даже 100тыс оп/с позволит решать очень многие задачи.
- Практика показывает, что 64 КиБ памяти — реалистичный минимальный объем памяти. В 1-4 КиБ многое не влезет, потому уменьшать шину адреса меньше 16 бит не стоит.
- Программирование — на C. Нельзя заставлять людей тратить своё свободное время на ассемблер (но если желание есть — то все карты в руки).
- В базовой модели — из транзисторов сделан только сам процессор. Память и обвязка — может быть из микросхем. Полностью транзисторный вариант возможен в будущем, но это уже будет дальнейшее развитие (со своими ограничениями — более 1-2 КиБ памяти иметь будет затруднительно)
- В процессоре — отключаемые светодиоды показывают состояние внутренних регистров (IP, аккумулятор, запись/чтение из памяти. )
- Не слишком высокая цена. Себестоимость одного транзистора с обвязкой и автоматическим монтажом — около 2 рублей, соответственно, использовать больше 1000 транзисторов не желательно для серийного продукта. Это означает, что схема должна быть проще, чем i8080 (4500 транзисторов), i4004 (2300 транзисторов), и MT15 (~3000 транзисторов), не смотря на требование 16-и битной шины адреса.
- uCLinux? Даже без виртуальной памяти, было бы очень желательно иметь 24-32 бита. Конечно, это существенно повысило бы интерес, но потребует по меньшей мере удвоения количества транзисторов (=удвоения цены). Также, с ростом разрядности — пропорционально падает и скорость последовательного компьютера.
- Аппаратная поддержка прерываний — не требуется, т.к. очень уж много за собой тянет (микрокод, аппаратный стек, и проч.), и обойтись без неё можно.
Взаимодействие с пользователем: Классическая реализация — это клавиатура + вывод на телевизор или VGA-монитор. Сделать удобную «свою» клавиатуру слишком сложно — нужно использовать стандартные PS/2 или USB. PS/2 клавиатуры уже редкость — а USB в транзисторном компьютере поддержать — будет затруднительно, без использования грязных хаков (вроде микроконтроллера).
Вероятно, оптимальным и простым решением может быть терминальный интерфейс — когда компьютер общается с внешним миром через последовательный порт (RS232), таким же образом можно загружать программы. Т.е. в простейшем случае транзисторный компьютер подключается к настольному компьютеру (или специализированному терминалу) через USB<>COM адаптер, и в любой программе-терминале (например Putty) можно с ним работать.
Также, нужна и возможность подключать внешние устройства через GPIO-пины.
Архитектура процессора: Безусловно, полноценному компьютеру нужно иметь возможность писать в свою память кода. Потому, если есть возможность переложить это на внешнюю обвязку процессора — то Гарвардская архитектура (с раздельной памятью кода и данных) будет проще в реализации, и быстрее в работе. Но если обвязка процессора транзисторная — то придется использовать совместную память кода и данных. Так что тут выбор зависит от голосования в конце статьи :-)
Сам процессор — будет hard-wired (логика по работе с микрокодом, и сам микрокод — могли бы занять очень много транзисторов), неизбежно будет иметь очень простой набор инструкций (бинарная логика + add, сдвиги на 8 и 1 бит), и минимальное количество регистров (1-2) с возможностью использовать оперативную память как псевдо-регистры (как в 6502). Возможно, в простейшем случае все команды будут выполнятся по единой жесткой схеме ax = mem[imm] = mem[imm] op ax + бит условного перехода — это позволит уменьшить до минимума логику процессора, и положить максимальный объем работы на относительно быструю оперативную память.
Аппаратного стека и аппаратной обработки прерываний не будет — реализовать это можно и в софте: памяти у нас больше, чем транзисторов.
Напряжение питания: 3.3 и 5В? Большинство старых компьютеров используют 5В, а современная электроника — уже давно ориентируется на 3.3В для внешних соединений. Этот компьютер также будет использовать 3.3В — но потому, что низкоомные резисторы подтяжки будут потреблять в 2.5 раза меньше энергии — и соответственно, можно дальше уменьшить их сопротивление и увеличить скорость.
Безусловно, сделать процессор из менее чем 1000 транзисторов, пользуясь стандартными подходами к построению логических схем (даже с учетом последовательного ALU) не выйдет — и нужно применять различные схемотехнические компромиссы и ухищрения с целью уменьшения количества транзисторов.
Также немаловажен вопрос скорости — и в предыдущей статье на хабре и в MT15 — тактовая частота, на которой могли работать логические блоки получилась очень низкой. Для последовательного компьютера этот вопрос становится животрепещущим.
Скорость простой логики
Как оказалось, есть несколько простых трюков, которые очень сильно ускоряют логику на биполярных транзисторах: это добавление диода Шоттки для предотвращения входа транзистора в глубокое насыщение (выход из которого очень медленный, до 200-500нс), и опционально — добавление конденсатора на 25-50 пФ параллельно резистору базы для того, чтобы быстро перезаряжать паразитные емкости схемы. Ну и конечно, как и для любых скоростных цифровых схем — нужна развязка питания керамическими конденсаторами рядом с потребителями, и длинные цифровые дорожки в некоторых случаях будут требовать терминирование.
После применения этих хитростей получаем следующее (здесь обе оптимизации — в самой правой части схемы):
И работает это очень резво, на осциллограмме — 100нс/деление, фронты/задержки порядка 10нс:
Также, подбирая сопротивление резистора от базы к земле — можно управлять передаточной характеристикой логики, чтобы пороговое напряжение было примерно как у CMOS, около 3.3/2 = 1.65В. Такое изменение помимо помехоустойчивости даст еще одно важное преимущество: пологие фронты на входе — будут становится более резкими после прохождения логики. Также, если электричество нам экономить не нужно, мы можем выкинуть «верхний» транзистор, и заменить его резистором. Схема получается такая:
А передаточная характеристика:
3 цветные линии — это симуляция при разной температуре (20, 40 и 60 градусов), параметры биполярных транзисторов ощутимо плывут с температурой, и это обязательно нужно учитывать в более сложных схемах.
Инструкция по созданию
- Начинаем с того, что процессор нужно залить эпоксидной смолой или клеем, в зависимости от того, что у вас есть. Для этого вокруг «усиков» процессора нужно сделать ограничение, чтобы клей не вытек. Нужен прозрачный и стойкий клей, чтобы при высыхании не оставлял следов. Мы использовали для этих целей эпоксидный.
Важно! Работать с эпоксидным клеем необходимо в перчатках
Фиксируем спичками и резинками процессор, чтобы залитый клей не вытек
По истечении суток конструкция должна застыть
Бисерины по углам — это основа для последующего плетения
Набираем столько бисерин, сколько требуется для заполнения всего пространства между двумя углами одной стороны
Используем шахматное плетение
Схема шахматного плетения
Край нити прижигаем либо аккуратно отрезаем
Так должно выглядеть изделие сзади
Кольцо лучше пришить, чтобы крепилось оно более надёжно
Брелок из процессора нетрудно и недолго сделать своими руками. Такой оригинальный подарок не может не порадовать близкого, увлекающегося компьютерной техникой, ведь сделан он с душой и на совесть.
Читайте также: