Desenvolupament per a un nou estàndard de 64 bits
Aglutinar en una mateixa plataforma processadors de 8, 16, 32 i 64 bits és el repte més gran que es proposa en aquesta recerca. No és un tema nou ja que per pocs mesos DEC va tenir sobre la taula el projecte PDP-X. Imagineu un Z80 i un Intel Atom entenent-se. No és impossible, tenim un pla.
Restriccions per a cartes electròniques S80:
Per al factor de forma hem triat la mida més econòmica d’un circuit imprès perquè ser de 100 per 100 mil·límetres és una universalitat.
Els centres de les vies de muntatge per cargol a M3 hauran d’estar en una mida distal centrada de 90 per 90 mil·límetres.
Per donar una certa personalitat s’han afegit xamfrans de 3 per 3 mil·límetres a les quatre cantonades de la placa perquè evita cantons vius.
Els connectors
Són els connectors més econòmics del mercat per construir un sistema perquè pugui ser escalar i no calguin si no són necessaris. Aquests són els dibuixats al mateix circuit imprès a la vora de la placa i, en resum, queden inclosos en els costos de producció de la PCB.
Els connectors de pas de 2 mm són molt econòmics i es troben amb facilitat en les botigues de components electrònics locals.
Els pins
No és obligat de fer servir tots els pins. La tira és de 80 pins, dos per 40. Les funcions de cada pin del connector està determinada per dues categories, resumint, tals com alimentacions i senyals de propòsit general. Es obligació del projectista delimitar el nombre i identificar les funcions de cada pin en ordre de marxa, preveient com serà la carcassa de suport sobretaula, per tal que al construir la caixa quedi integrat amb el connector i amb el factor de forma del circuit imprès. En resum, també volem que no calqui girar la placa per connectar el bus.
Cada placa pot tenir connectors als quatre costats i s’identifiquen com a: Nord, Sud, Est, Oest
No hi ha plaques porta-mòduls o “carriers” ni xassís de suport perquè els mòduls es poden connectar distribuïts per la taula. La finalitat és, en resum, configurar i realitzar la celebració d’una partida de joc. Cada connector pot tenir una funció específica perquè cada creador de computador pugui adaptar-se al joc a la seva manera. Resumint, en el cas concret del joc del drac es fan les definicions i són:
Nord.- Connecta amb la columna vertebral del drac. Tipus S80.
Sud.- Connecta amb la font d’alimentació i IDE. Tipus lliure.
Est.- Connecta a una pantalla tàctil situada sobre la placa. Tipus S80.
Oest.- Entrades/Sortides per a les versions LudiBòtiques. Tipus S80 parcial.
Un mòdul és una aplicació en si mateixa
Funcionament autònom. Una frase no és frase si no te significat en si mateixa, val l’exemple perquè un mòdul ha de poder funcionar per si mateix sense estar connectat enlloc. El processador ubicat a la placa ha de ser capaç de comunicar-se de forma útil envers el seu entorn perquè l’entorn està format per una alimentació universal de 3.3V, amb o sense circuit de bateria.
Topologia vertebral i matricial
Caldrà tenir en compte quins connectors són mascles i quins femelles perquè endemés els transistors de sortida són fonts o drenadors. Els connectors femella seran els nord i els est, els mascles seran sud i oest perquè permet créixer en creu. En la configuració drac, les peanyes vertebrals són la base de connexió com a bus, passiu o actiu perquè aquestes peanyes tenen un únic connector mascle situat al seu nord amb els altres tres femelles. El cap del drac CPLD només te un connector S80 situat al sud perquè a partir del drac les peanyes vertebrals es connecten en línia recta (bus passiu) aprofitant la distribució centrada de la taula. Els connectors augmenten amb la complexitat del drac fins a la topologia matricial.
Els connectors de 80 pins es divideixen en quatre seccions
Resumint, en els connectors femella les seccions internes són drenadores, i les exteriors assortidores i als mascles l’oposat. Els pins de massa són 19 i 20 per a la secció 1, 39 i 40 per a la secció 2, 41 i 42 per a la secció 3 i 61 i 62 per a la secció quatre. Els positius, normalment VDD de 3,3V són: 17 i 18 per a la secció 1, 37 i 38 per a la secció 2, 43 i 44 per a la secció 3 i 63 i 64 per a la secció 4. Els terminals sense definir comencen pel prefix N. N1, N2…
Connector vers al drac
El connector Nord és el que connecta a les vertebres del drac i sempre serà de 80 pins mascles. Els terminals d’alimentació són els definits a l’estàndard S80 i no varia la distribució en cap versió de mòdul per compatibilitat en el joc. Aquest connector es defineix així específicament per al joc del drac galàctic.
GPIO actiu
Que un node sigui entrada o sortida depèn únicament de la decisió del jugador en temps de joc perquè s’ha de respectar les polaritats dels GPIO contraris, si és font o drenador i pel protocol del bus S80. Molts GPIO poden canviar la seva configuració per programa, això fa que la decisió es pugui prendre a nivell de joc. Si és font entrega el positiu, si és drenador l’envia a negatiu. En els rols de jugadors avançats la configuració de GPIO forma part del joc. En rols inicials queda establert pel “Jugador guia” o Game Master.
Canvi de pis, multi-stack i nexes
Cal tenir en compte que el terminal 1 està situats a la cara superior de la placa sempre i just a sobre del terminal 2. Aquest terminal 1 està situat a la dreta al connector nord (mascles), esquerra si es gira la placa per mirar el connector frontalment. Caldrà vigilar la composició en funció de la topologia que es vulgui aconseguir a nivell de joc. No obstant, la simetria de connector permet muntar un mòdul a l’inrevés i ser el jugador qui reconfiguri els terminals en temps de joc. Aquest és el principi metamòrfic del joc on el jugador a d’aprendre a programar des del punt de vista del maquinari.
Es defineixen dos tipus de plaques nexe. Són plaques passives. Les que giren les seccions i les que mantenen l’ordre de les seccions. Hi ha plaques d’unió per pisos que són les plaques TWIN. Les plaques de 6 connectors són el clàssic bus passiu en bateria i permet muntar torres de mòduls per a jocs amb coll d’ampolla en les comunicacions.
Desenvolupament en tres dimensions
Aquest sistema escalable permet créixer per mòduls a X, Y, i Z de manera indefinida perquè és possible apilar les plaques unes sobre les altres i es podent establir camins entre grups de nodes. Habitualment aquests conceptes els determina el creador i game màster del joc creat però en joc d’alt nivell són els jugadors els que programen el reconeixement i posterior decisió de la configuració de GPIO.
Efectes transitoris
No podia faltar, per als nivells més avançats de joc, haver de connectar i desconnectar del drac en viu, és a dir, sense parar la vida del mòdul. Els mòduls són engegats fora de la formació de joc, del drac en el cas particular. Si un jugador entra a la formació del bus bloquejant-lo aquest queda desqualificat automàticament, ja que ho ha de fer només en mode lectura de tots els seus GPIO. Per això, les configuracions es fan en temps de joc. Caldrà explicar les condicions de joc, no tant necessari en dracs amb configuració “totem-pole” però imprescindible en configuracions de col·lector obert.
Projecte en procés de desenvolupament
Aquest projecte està definit des del punt de vista del desenvolupador de jocs segons l’experiència en microelectrònica del jugador. No obstant està en construcció una versió de mostra i per a jugadors novells on no s’hagi de programar res per a jugar. Sempre, però, es requerirà d’un jugador guia o mestre de joc per a conduir l’aventura.
Llicències
S’ha triat la llicència CREATIVE COMMONS Reconeixement – Compartir Igual (by-sa) per a aquest sistema d’escalabilitat electrònica de manera expressa.
Bibliografies:
Wikipedia: