随着复古计算机和数字电子技术的重新兴起，许多爱好者开始致力于复原和自制经典电子设备，Transputer处理器就是其中备受关注的焦点之一。笔者带领大家深入了解如何自主设计并制作一块基于ISA总线的Transputer扩展板，兼容Inmos B004开发板结构，以实现运行Transputer软件环境的目标。本文将从设计理念、硬件选型、KiCAD绘图技巧、PCB制作经验到调试心得进行全面分享，并重点介绍遇到的挑战与解决过程，满足电子设计爱好者和复古计算机玩家的参考需求。曾于1993至1996年间开发Transputer软件的作者，近来基于旧时经验与Javascript模拟器的调试成功，萌生将Transputer处理器软件运行环境移植到PC平台的念头。考虑到现有PC主板上的ISA插槽，设计兼容Inmos B004的单板方案成为优先选项，方便运行官方Occam编译器。借助网络平台采购两块运行频率高达30MHz的Inmos T805 TRAM模块，并获取Geekdot公布的IO端口映射，设计出基于TTL逻辑器件的地址译码电路。
硬件设计方面，TRAM模块集成了Transputer处理器与存储单元，通过Inmos C011芯片实现串行通信，PC端通过0150H至0153H端口分别访问接收数据、发送数据、接收状态和发送状态寄存器。此外，该ISA扩展板集成5MHz时钟振荡器、两组触发器实现对Transputer进行复位与分析操作，利用三态门控制错误状态读取等功能，形成完整系统架构。初期硬件组装时，作者选择手工焊接，经历了元件方位错误导致多颗74LS08芯片损坏的挫折，也逐步改进电源去耦设计减少噪声干扰，使得旧时Pascal编译器和光线追踪程序得以成功运行。硬件制作进入新阶段后，作者借助KiCAD 9这一开源EDA软件平台进行原理图绘制和PCB布线。结合预装的ISA总线符号和自定义封装的Inmos C011芯片及TRAM模块，半小时内完成原理图设计与网络列表导出。虽然初期手动走线繁琐，但通过Freerouter自动布线插件与Eclipse Temurin便捷的Java环境支撑，设计效率大幅提升。
制作出3D视图功能，更方便元器件检查与调试。完成设计后，通过PCBWay网上制造服务仅花费数美元即可获得高质量成品PCB，极大节约了以往昂贵的电路板制作成本。首批PCB组装调试过程中，作者发现多处细节缺陷，如重复或缺失的元件标号、晶振与电容引脚错接、Reset与Analyse信号线反接等，通过KiCAD内置的布线标记及代码反汇编定位错误，并及时修正。在后续版本中，针对高速信号线设计加宽电源轨、高速/低速通信速率选择跳线、多个板载Transputer并行工作地址端口跳线等优化模块进行集成。更完善的设计保证了信号完整性和功能的可扩展性。作者还重点讲到，PCB布线的质量对系统表现至关重要，一次误加的数据线与地址线混接问题虽然通过手工切断并接线复原，但体现了高质量自动布线与设计规范的重要性。
正是通过不断迭代修改，才获得了最终稳定可工作的蓝色版本PCB，实现了如Geekdot提供的Mandelbrot演示程序正常运行。软件层面，作者开源了基于DOS环境下的通信程序comm.com及comm2.com，支持将其自制Pascal编译器及Ray Tracer应用加载至Transputer扩展板，实现了完整软硬件联动。随着Occam编译器的顺利运行，标志着整个系统设计从纸面方案到软件工程成功闭环。此外，作者慷慨开源所有电路图和PCB设计文件，并提供适度售价的组装板供有兴趣者购买，支持个人或科研复古项目启动。显著体现出开放精神和技术传承的价值。综合来看，此项目既是一场经典硬件复兴的技术探索，也是新时代设计工具与制造工艺深度融合的生动案例。
KiCAD等免费EDA工具的易用性和PCBWay等现代制造平台的无缝对接极大降低了复古硬件设计门槛，为电子DIY爱好者提供了广阔发挥空间。此项目提醒人们，设计电子设备不仅是逻辑和电路的堆砌，更需关注信号稳定、电源完整性、封装封脚一致性等工艺细节。电子工程的年轻人与怀旧玩家通过此种实践，既继承了昔日技术精髓，也锻炼了现代EDA和制造流程的大局观。展望未来，自制Transputer板可集成更多外围设备、并行链路，甚至构建复杂的分布式计算环境，继续推动经典架构焕发新时代生机。希望本次分享能为广泛爱好者提供参考路径，激发更多热情，让复古计算机系统在现代平台焕发持续光彩。欢迎访问https://github.com/nanochess/transputer获取全部原理图、PCB文件及软硬件资源，开启自己的Transputer ISA扩展板制作之旅。
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