“编织”属于自己的存储器

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载人往返月球表面的航天器依赖的是计算机,建造这些计算机推动了最新技术的发展。麻省理工学院设计的阿波罗飞船导航计算机拥有72千字节(kB)只读存储器(ROM)和4kB随机存取存储器(RAM)。存储器采用的是磁芯存储器,多根只有头发粗细的电线穿过极小的铁氧体环状磁芯来存储1和0。组装阿波罗飞船导航计算机存储器的工作由雷神公司曾做过纺织面料的女工完成。如果你组装完成了Core64套件,将会对她们的技能产生新的敬意。

顾名思义,价格为180美元的Core64套件仅有64位RAM,但它不仅能够最多存储8个扩展ASCII字符,还可以带来更多功能。当前套件的测试版是我在上一届美国东部古董电脑节上从创造者安迪•格佩特(Andy Geppert)那里购买的,之所以购买,很大一部分原因是我对他所实现的可扩展性印象深刻。

 

罗姆 ROHM 存储器

将套件集成到更大项目的方法有多种,使用I2C或USB等接口,或直接连接存储器的线。你还可以使用该套件检测磁通量线,并读取设置的结果位。我还能用附带的磁性笔,通过这种方法生成随机数字。不过,如果想要将这些数字用于加密,你必须小心地创建一个装置,消除所有几何偏差。

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磁芯存储器的位读取是破坏性的:要进行位读取操作,计算机首先会尝试清除该位状态,向穿过铁氧体磁芯的相应垂直和水平驱动线发送电流。如果位状态发生翻转,穿过所有磁芯的“感测”线中会产生感应电压。因此,如果检测到电压,就意味着该位状态最初为1,而没有电压则意味着位状态一直是0。如果检测到1,那么系统必须在驱动线上施加反向脉冲电流,将该位状态设置为1。

这种方法似乎缓慢而繁杂,但磁芯存储器是计算机的一大飞跃。它们很可靠,而且允许真正实现随机存取数据。上一代数字存储器版本则与此不同,上一代数字存储器版本通常是延迟线系统,在存储器中的所有位上一个接一个地循环,你必须等到想要的位出现时,才能设置或读取它。

在Core64中,按需读取、写入和重新写入磁芯由一个Teensy3.2微控制器完成,它还能提供USB接口,并且可以驱动一个安装在磁芯存储器后的RGB可寻址LED阵列。通常,这些LED指示相应磁芯的状态,也可用于显示滚动文本或简单动画。实际上,你还可以用附带的挂带和保护盖板,像佩戴徽章一样佩戴整个套件。(如果你想知道为什么要这样做,可以了解始于Def Con和HOPE等黑客聚会的“badgelife”亚文化。简而言之,可以把这种行为想象成装扮一辆车,但需要将很轻的东西佩戴在脖子上。)

Teensy插入的逻辑板的组装非常简单,但切割Teensy一条细小的电源线则需要像将表面贴装连接器焊接到微控制器上一样非常小心。不过,这只是即将进行的细致工作的预演。如果你曾经冲动地在Digikey或Mouser上购买了漂亮的头戴式放大镜或精密的小镊子以备不时之需,那么此时,它们就有用武之地了。

除非有真正超常的视觉,不用放大镜是不可能真正将线穿过直径约1毫米的磁芯的,而且,镊子在处理非常细的金属线时是必不可少的。对我来说,操作最困难的是存储器编织操作的第二步,将8个铁氧体磁芯穿在8根金属线上,算盘式排列。磁芯容易掉落,如果掉出工作区,你就永远也找不到它了。最后,我打造了一个跟《龙与地下城》地形一样的围栏来防止脱落的磁芯弹丢,并最终只弄丢了2个磁芯,幸运的是,还有4个磁芯备件。

剩下的工作是将磁芯、感测线和驱动线编织在一起,这就越来越容易了,但要听取该套件创造者格佩特的建议,不要试图一次完成所有工作。最好将工作分散进行,一次一个多小时即可。同时,不要过早地将所有线拉直和拉紧,磁芯必须以交错的角度放置,这个过程里非常有可能把其中一个的方向放错,迫使你不得不拆除并重做。

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不过,格佩特也提供了很好的建议,还提供了编织过程的相关视频,因此,这是一个有条不紊的过程。我遇到的唯一问题是描述固件和套件可用模式的文档很少,但其源代码可在GitHub上获取且带有充分注释,因此如果你有任何问题,都可以浏览相关内容。

那么,打造并享受你的老式固态存储器吧!毕竟64位对任何人来说都足够了。

更多详情请查看:罗姆存储器

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