Patinho Feio

Intrudução

O Patinho Feio é considerado um dos primeiros computadores brasileiros, totalmente projetado e construído no país no início da década de 70<ref>http://www2.pcs.usp.br/pcsv6/index.php/institucional/historia-depto</ref>.

Foi projetado e construído na Escola Politécnica da USP, pela equipe do antigo Laboratório de Sistemas Digitais (atual Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais), entre os anos de 1971 e 1972.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Patinho_Feio

Documentação técnica

Em Novembro de 2015 eu (Juca) tive acesso a um documento técnico sobre o montador (assembler) do Patinho Feio. Mais detalhes

O documento está disponível neste repositório do GitHub.

Um relato mais completo desse trabalho está sendo feito neste fórum.

Próximos Passos

Réplica do Garoa

Objetivo: Montar a réplica em miniatura do painel do Patinho Feio para instalar numa parede do Garoa.

Juca: trazer o painel para o Garoa (está em uma loja de quadros aguardando a instalação de uma moldura)
Comprar botões, chaves e componentes eletrônicos
instalá-los no painel
Juca e Tiago: portar o emulador do MAME para o Arduino em: https://github.com/felipesanches/PatinhoFeio_Arduino/
projetar pequenas PCBs para facilitar a instalação dos LEDs controlados por shift-registers
produzir as placas e soldar os componentes
ligar a fiação das chaves e botões
adaptar o código do arduino para fazer a leitura das chaves e botões
ligar um display LCD para simular a saída de texto na Teletype

Transcrição dos esquemáticos

Objetivo: Gerar um desenho completo dos esquemáticos do computador usando o KICAD.

Terminar a digitalização. O trabalho está sendo feito em https://github.com/felipesanches/PatinhoFeio_KICAD/

Construir uma réplica do computador

Objetivo: Reconstuir o computador usando as técnicas da época (chips TTL, PCBs com componentes through-hole).

Este projeto depende, em parte, da transcrição completa dos esquemáticos, descrita acima. Como o sistema é modular, dá pra já ir fazendo essa parte. A placa CDE-3 já foi projetada. Falta:

Rodar um protótipo da placa CDE-3 e da placa de debugging CDE-3-debug.
Desenhar a PCB das demais placas
rodar cada uma delas
testar placas independentemente
testar as placas interligadas.

Recriar o computador em FPGA

Objetivo: Descrever o computador em VHDL (ou qualquer outra linguagem de descrição de hardware) e instanciá-lo em uma FPGA.

Depende também da transcrição completa dos esquemáticos, descrita acima.
Aylons está planejando fazer uma parte desse projeto durante o Garoa Hacker Camp 2017

Escaneamento de documentação técnica

Juca tem acesso a um documento (ainda não digitalizado por completo) sobre o sintetizador musical do professor Guido Stolfi. Esse sintetizador era utilizado em conjunto com o Patinho Feio (como um periférico).
Juca: Terminar de escanear subindo as imagens das páginas em alta-resolução pro GitHub em https://github.com/felipesanches/Software_para_o_Sintetizador__Guido_Stolfi
Juca: Gerar PDF e subir no Internet Archive em: https://archive.org/search.php?query=subject%3A%22patinho+feio%22

Melhorar a emulação no MAME

Objetivo: Corrigir os erros de emulação da implementação atual do driver do Patinho Feio no MAME.

Bug conhecidos:

Interfaceamento com periféricos não está corretamente implementado. Funciona para a teletype, mas é preciso revisar o código em comparação com os esquemáticos.
Emulação é feita no nível de instruções e, portanto, as luzes e botões do modo de execução "ciclo único" não funcionam ainda. É necessário re-escrever essa parte do emulador para levar as fases de micro-operações da CPU em consideração.
O layout visual está feio. Hoje em dia é possível utilizar SVG para o desenho dos layouts, e já temos um SVG que foi usado para fabricar a réplica em miniatura. Então podemos tentar usá-lo também no MAME.

Simular o sintetizador musical

Objetivo: Fazer o MAME tocar música numa simulação do sintetizador musical do professor Guido Stolfi.

Status deste sub-projeto:

Já temos acesso às fitas perfuradas contendo o código fonte (e o executável) do programa de controle do sintetizador.
Temos também fitas com dados de partituras musicais, e algumas descrições de como funciona o protocolo de comunicação.
Temos ainda rascunhos de esquemáticos eletrônicos (manuscritos) de como funciona a eletrônica do sintetizador musical

O que falta fazer:

Entender o código fonte do programa executor de partituras
Escrever um simulador do sintetizador
Emular o interfaceamento do emulador do Patinho Feio com o simulador do sintetizador musical