Αναβιώνοντας τους Transputers με τη βοήθεια του Teensy

Η τεχνολογία των Inmos Transputer έχει αφήσει ανεξίτηλο το στίγμα της στη βιομηχανία των υπολογιστών, όμως η σπανιότητα και το υψηλό κόστος των αυθεντικών εξαρτημάτων καθιστούν την εργασία με αυτά τα συστήματα μια πρόκληση. Ένα από τα πιο δυσεύρετα κομμάτια είναι το τσιπ σύνδεσης IMS C011/C012, απαραίτητο για τη διασύνδεση του transputer με τον υπολογιστή φιλοξενίας. Ωστόσο, όπως ανακάλυψε ο [Erturk Kocalar], μια Teensy μπορεί να αναλάβει αυτόν τον ρόλο με επιτυχία, προσφέροντας μια οικονομική και αποδοτική λύση.

Η σημαντικότητα των Transputers

Οι Transputers σχεδιάστηκαν για να επιτρέπουν την παράλληλη επεξεργασία δεδομένων, δημιουργώντας ένα δίκτυο συσκευών που συνεργάζονται για την επίλυση υπολογιστικών προβλημάτων που ξεπερνούν τις δυνατότητες ενός μόνο επεξεργαστή. Η επικοινωνία μεταξύ των συσκευών γίνεται μέσω ενός απλού ασύγχρονου πρωτοκόλλου σειριακής μετάδοσης δεδομένων, στο οποίο τα δεδομένα μεταφέρονται σε μορφή 11-bit, ενώ η επιβεβαίωση πραγματοποιείται μέσω ενός πρωτότυπου 2-bit σήματος.

Η λειτουργία του τσιπ C011

Η καρδιά του συστήματος, το τσιπ C011, λειτουργεί ως εξειδικευμένο UART, λαμβάνοντας παράλληλα δεδομένα 8-bit από τον υπολογιστή και μετατρέποντάς τα σε σειριακή μορφή για τον πρώτο transputer στη σειρά, με ταχύτητες 5, 10 ή 20 Mbps. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει την αναστροφή των σημάτων και τη χρήση δύο bit εκκίνησης και ενός bit τερματισμού. Αντίστοιχα, το τσιπ C011 εκτελεί την ίδια διαδικασία και αντίστροφα.

Η λύση με Teensy

Ο [Erturk] παρατήρησε ότι η Teensy UART διαθέτει λειτουργία αναστροφής και, το σημαντικότερο, υποστηρίζει λειτουργία δεδομένων 9-bit. Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία του δεύτερου bit εκκίνησης ως το bit 0 του λέξη, ενώ τα υπόλοιπα οκτώ bit σχηματίζουν το περιεχόμενο των δεδομένων. Ακόμη, η Teensy μπορεί να υποστηρίξει την μέγιστη ταχύτητα του transputer στα 20 Mbps, χωρίς καμία δυσκολία.

Προβλήματα και λύσεις

Υπάρχει ωστόσο ένα μικρό πρόβλημα: δεν υπάρχει άμεσος τρόπος να σταλεί ή να ληφθεί το διπλό σήμα επιβεβαίωσης. Η λύση είναι η αποστολή ενός ψεύτικου δεδομένου με όλα τα 9 bit χαμηλά, αφού η επιβεβαίωση είναι ένα μοτίβο ‘1’, ‘0’. Σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, όταν εκτελείται μια άμεση ανάγνωση μνήμης PEEK, η εντολή μεταφέρεται στον transputer, ο οποίος στέλνει πίσω την επιβεβαίωση και σχεδόν αμέσως μετά το 11-bit πακέτο δεδομένων με το αποτέλεσμα. Η Teensy όμως, ενώ προσπαθεί να “αποκωδικοποιήσει” την επιβεβαίωση, χάνει το πακέτο δεδομένων.

Η δύναμη της ταχύτητας

Η λύση είναι η αύξηση της ταχύτητας της σύνδεσης στα 20 Mbps. Με αυτό τον τρόπο, η Teensy προλαβαίνει να λάβει την ψευδή επιβεβαίωση προτού ο transputer ολοκληρώσει την εντολή PEEK και στείλει το αποτέλεσμα. Η επιλογή της χαμηλότερης ταχύτητας δεν έχει νόημα μόλις επιτευχθεί η αξιοπιστία του συστήματος.

Η γοητεία των Transputers

Οι transputers υπήρξαν μια καινοτόμος τεχνολογία που δεν έλαβε την αναγνώριση που της άξιζε. Παρόλο που το αυθεντικό υλικό είναι δύστροπο, ακριβό και σπάνιο, η εμπειρία μπορεί να αναβιώσει με τη βοήθεια της τεχνολογίας και του διαδικτύου. Είτε είστε λάτρης του hardware είτε απλώς θέλετε να εξερευνήσετε αυτή την τεχνολογία, η χρήση μιας Teensy μπορεί να σας φέρει πιο κοντά σε αυτή την εμπειρία.