ศึกษา PCB ของเครื่องคิดเลขยุค 70 พวกเขากำลังคิดอะไรอยู่

ฉันกำลังศึกษา PCB จากเครื่องคิดเลข ELSI 8002 จากปี 1974 ฉันกำลังคิดที่จะเปลี่ยนเคสสำหรับโครงการ แต่ตอนนี้ฉันได้แก้ไขแล้ว (โดยบัดกรีขั้วต่อแบตเตอรี่) ฉันไม่รู้ว่าฉัน สามารถทนที่จะดึงมันออกจากกัน ( สูดกลิ่น ) บางทีฉันจะซื้ออันที่ลึกกว่าสำหรับโครงการของฉัน ...

ฉันรู้สึกค่อนข้างสับสนกับรูปแบบของปุ่มกด ปุ่มกดในตอนแรกดูเหมือนว่าแป้นพิมพ์ทั่วไป แต่หลังจากศึกษาอย่างละเอียดฉันพบว่ามันไม่ได้ใช้แถวหรือคอลัมน์

ตอนแรกฉันคิดว่าอาจเป็นเพราะพวกเขาพยายามที่จะบันทึกพินบนไมโครคอนโทรลเลอร์ เค้าโครงเมทริกซ์ที่มีคอลัมน์ n แถวและ m ต้องใช้หมุด n + m แต่จริงๆแล้วเราต้องการพินที่ไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละปุ่มเท่านั้น ดังนั้นจริงๆแล้วเราแค่ต้องการหมุด x เมื่อ n * m <= x เลือก 2

เมทริกซ์ 4x5 มี 20 ปุ่มและ 20 <= 7 เลือก 2 = 21 (จริง ๆ แล้วต้องการเพียง 18 ปุ่มเนื่องจากปุ่มรีเซ็ต "C" ถูกแมปในลักษณะพิเศษและไม่แชร์พินกับปุ่มอื่นและไม่มีการใช้งาน แพดแม้ว่าอาจจะใช้ในรุ่นอื่นหรือไม่)

ฉันคิดว่านี่เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเนื่องจากแถวและคอลัมน์ไม่มีพินร่วมกัน ... แต่เลย์เอาต์ใช้ 9 พิน ... ? ด้วย 9 พินทำไมไม่ทำแค่เมทริกซ์ล่ะ?

ไม่เพียง แต่จำนวนพินที่ใช้ในการอ่านเมทริกซ์ปุ่มกดที่สำคัญ สิ่งหนึ่งที่ต้องพิจารณาคือจำนวนของการข้ามของร่องรอยคือจำนวนของจุดแวะที่ต้องการ แต่ละคนต้องการรูที่จะทำการเจาะและกระบวนการนี้ไม่ได้เป็นไปโดยอัตโนมัติอย่างมากในอายุเจ็ดสิบเหมือนวันนี้ แต่นี่ไม่ใช่จุดสำคัญที่นี่:

เมทริกซ์ 4x5 ที่ตามหลังโครงร่างทางเรขาคณิตของคีย์นั้นซับซ้อนในการถอดรหัสในโปรเซสเซอร์ ในขณะที่นี่เป็นสิ่งที่ไม่สำคัญที่ต้องทำในซีพียูในปัจจุบันเครื่องคิดเลขพกพามักจะมีและยังมีสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่ง่ายมาก ในเวลานั้นส่วนใหญ่เป็นเพราะราคา จำไว้ว่าตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์ปี 1971 คือคำสั่ง Intel 4004, 4 บิตและ 100k ต่อวินาทีและสามารถสันนิษฐานได้ว่าชิปของเครื่องคิดเลขนี้ (ฉันไม่สามารถหาแผ่นข้อมูล) มีประสิทธิภาพน้อยกว่า

ตาราง @futurebird ที่สร้างขึ้นในขณะที่ตรวจสอบวงจรดูเหมือนว่ามีความยุ่งเหยิงของการเชื่อมต่อทั้งหมด ที่จริงแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงอย่างที่เราเห็นเพียงแค่จัดเรียงคอลัมน์และแถวใหม่:

   H F G B D
A  1 3 5 7 9
C  2 4 6 8 0
E  .     % C
I  * / + - =

ที่นี่เราสามารถเห็นความตั้งใจของนักพัฒนาได้อย่างชัดเจน: ตัวเลขทั้งหมดที่ใช้ร่วมกันพิน C, คี่ทั้งหมดแบ่งปันพิน A นี่ทำให้การถอดรหัสการกดปุ่มเพื่อสร้างตัวเลขในหน่วยความจำให้ง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพียงแค่ "5 อินพุตถึง 3 บิตเข้ารหัส" เพื่อรับบิต 3..1 ของตัวเลขที่เป็นผลลัพธ์ในการเป็นตัวแทนไบนารีในขณะที่บิตต่ำสุดถูกตั้งค่าหรือล้างขึ้นอยู่กับว่าสาย A หรือ C ใช้งานอยู่ ในลักษณะเดียวกันการดำเนินการทั้งหมดสามารถตรวจพบได้โดยการตรวจสอบบรรทัด I และยิ่งพิเศษในอินพุต E

เปรียบเทียบกับการถอดรหัสตัวเลขจากเมทริกซ์ 4x5 พื้นฐาน: ที่นี่มี 7 อินพุตที่ต้องตรวจสอบเพื่อดึง 4 บิตของจำนวนผลลัพธ์ เห็นได้ชัดว่าตารางการค้นหานี้ใช้พื้นที่บนผ้าซิลิกอนมากขึ้น

ใช้การเชื่อมต่อเมทริกซ์นี้คุณสมบัติที่มีราคาแพงบนซิลิกอนจะถูกเก็บไว้อย่างน้อยในขณะที่คิดเล็กน้อยในการวางแผนโครงสร้างของเมทริกซ์อย่างระมัดระวังและความพยายามเพียงเล็กน้อยในการออกแบบ PCB ที่ตรงกับการเชื่อมต่อที่ต้องการ ค่าใช้จ่ายโดยรวมของอุปกรณ์