Ken Shirriff

2 篇内容

工程实践Ken Shirriff

Energizing a vacuum-tube flip-flop module from a 1948 IBM system

文章对IBM 604(1948)电子计算穿孔机中的TR-3触发(触发器)模块进行了逆向工程和实际演示。作者从真空管三极管的工作原理讲起,详细剖析了反相器电路和交叉耦合反相器构成的触发器,解释了电平移位和脉冲输入的实现,并展示了模块如何通过两个稳定状态存储一位信息。文中还结合历史脉络,说明该触发器如何用于十进制计数器(BCD编码)并为早期计算机的状态机提供基础。文章边界在于它聚焦于历史硬件,其高电压设计和模拟敏感性与现代数字电路有较大差异。

本文通过实际逆向工程和上电演示,阐释了真空管触发器的电路原理与历史意义,为理解早期计算机设计提供了第一手资料。适合对计算机历史、电子学基础或反向工程感兴趣的读者,其中的电平移位、交叉耦合和稳定条件分析可迁移到对时序电路基本原理的教学中。

技术文章Ken Shirriff

Examining circuit boards from the Space Shuttle's I/O Processor

这篇文章以作者实物拆解的两块 Space Shuttle I/O Processor 电路页为线索,系统梳理了航天飞机计算机的 I/O 架构。作者先说明 IOP 并非普通外设,而是连接 CPU 与 24 条数据总线的独立可编程处理器,采用 25 个虚拟处理器的 barrel processor 设计,由 BCE 和 MSC 两套完全不同的指令集分工完成网络搬运与调度。随后文章重点分析了 MIA 网络接口页的模拟前端、变压器隔离、Manchester 编码/解码、串并转换与校验逻辑,以及 PROM 页如何用熔丝 ROM 存放 72 位微指令并驱动物理处理器。文中还比较了 IBM 4 Pi 标准页与 IOP 专用页的尺寸、连接器、散热和封装密度差异,解释了为何航天级板卡会大量使用 hybrid module、flat-pack 与高可靠器件。文章结论指出,后来 AP-101S 将 CPU 与 IOP 合并以提升性能并减重,但原始 IOP 的架构与物理实现仍是理解早期航天计算机的重要样本;部分芯片编号和某些旁证板卡归属仍带有推断成分。

收录依据很明确:文章基于实物电路板、部件编号和官方文档,完整解释了航天飞机 IOP 的架构、总线协议、微码与板级实现,不是泛泛的历史回顾。适合做硬件逆向、古典计算机体系结构和高可靠系统设计的参考,尤其能迁移到“从板级结构反推系统工作方式”的分析方法。