Die Faszination an klassischen Minicomputern der 1970er und 1980er Jahre lebt bis heute in vielen technischen Communities fort. Insbesondere die PDP-11-Reihe von Digital Equipment Corporation (DEC) genießt einen nahezu legendären Status, da sie wegweisend für viele Entwicklungen in der Computertechnik war und noch immer als Paradebeispiel für wegweisendes Design gilt. Das Projekt PDP-11/Hack de luxe bringt diesen Kultrechner nun in einer neuartigen, praktischen und experimentellen Form zurück ins Leben und richtet sich an Bastler, Hardware-Entwickler und Retro-Enthusiasten, die sich mit der Funktionsweise und Wiederbelebung klassischer Architektur auseinandersetzen möchten. Dabei stellt der PDP-11/Hack de luxe nicht nur eine einfache Replica dar, sondern verbessert und erweitert das ursprüngliche PDP-11/Hack Design durch smarte Hardware-Optimierungen und durchdachte Erweiterungsmöglichkeiten. Ursprünge und Motivation hinter dem PDP-11/Hack de luxe Das ursprüngliche PDP-11 war ein revolutionärer Minicomputer, der mit seiner 16-Bit-Architektur und einer Vielzahl von Modellen zahlreiche Anwendungen in Wissenschaft, Industrie und der damaligen Computerforschung ermöglichte.
Im Laufe der Jahre etablierten sich verschiedene DIY-Projekte, um den Klassiker auf einfache Weise nachzubauen oder zu emulieren. Das PDP-11/Hack-Projekt ist eines der bekanntesten Beispiele dafür, wie der Rechner auf einem Breadboard mit modern erhältlichen Bauteilen aufgebaut werden kann. Trotz seines Charakters als Experiment und Nachbau war das ursprüngliche PDP-11/Hack jedoch häufig mit Herausforderungen in Sachen Stabilität und Komplexität verbunden, vor allem weil es viele provisorisch verdrahtete Bauteile gab. Der PDP-11/Hack de luxe ist die natürliche Weiterentwicklung dieses Ansatzes. Getrieben vom Wunsch, eine sauberere, erweiterbare und vor allem stabilere Hardware-Plattform für den J-11 Prozessor (DCJ11) zu schaffen, entstand ein modular aufgebauter Singleboard-Computer (SBC) im Eurocard-Format.
Der Designer Peter hat dabei nicht nur aus der Erfahrung mit dem Breadboard gelernt, sondern auch wesentliche Verbesserungen eingearbeitet, um einen praxisnahen, leicht erweiterbaren Retro-Rechner bereitzustellen. Die Einbindung eines Erweiterungssteckplatzes macht das System zukunftsfähig und erlaubt die Entwicklung verschiedener Zusatzmodule, die unterschiedliche Funktionen und Schnittstellen für den Mini-Rechner bieten. Technische Details und zentrale Komponenten Im Kern besteht der PDP-11/Hack de luxe aus dem J-11 Prozessor, der als Herzstück den Command-Verarbeitungsteil und die Buslogik abbildet. Der DCJ11 (J-11) ist ein Mikroprozessor, der eine vollständige PDP-11 Architektur in einem Chip integriert. Das macht die Implementierung auf einem modernen Board deutlich einfacher gegenüber früheren diskreten Lösungen aus TTL-Logikbausteinen.
Um die Kommunikation mit der Außenwelt zu ermöglichen, nutzt das Board einen echten DC319 UART-Chip, der serielle Verbindungen herstellt. Dies ist ein bewusster Schachzug, um authentische Bauteile zu verwenden, die historisch zum PDP-11 Ökosystem gehören. Bei der Schaltung wurde besonderer Wert darauf gelegt, ausschließlich Through-Hole-Bauteile (TH) für die Logik zu verwenden, während nur passive Bauteile wie Kondensatoren und Widerstände in SMD-Bauweise (meist im 0805-Format) realisiert wurden. Diese Wahl erleichtert zum einen das Löten für erfahrene Heimwerker, erlaubt andererseits aber auch kompaktere Layouts und eine modernere Fertigung. Zahlreiche Funktionen wie Power-On-Reset, definierte Startzustände der Hardware mittels 74HCT541 und eine Reset-Schaltung sorgen für Robustheit beim Einschalten und im stabilen Betrieb.
Ein USB-zu-Seriell-Adapter versorgt den Rechner sogar mit Strom und verbindet ihn gleichzeitig mit einem Host-Rechner für Debugging oder Konsolenzugriff. Das Gesamtstromaufnahme liegt bei nur unter 200mA, was diesen Aufbau besonders energieeffizient macht und den Betrieb über einen handelsüblichen USB-Anschluss ermöglicht. Komfort und Erweiterbarkeit Die Einführung eines Eurocard-konformen Steckplatzes für Erweiterungskarten stellt einen großen Fortschritt gegenüber dem ursprünglichen PDP-11/Hack dar. Anwender können künftig Module hinzufügen, um z.B.
alternative UART-Lösungen, Speicherschnittstellen oder gar eine Echtzeitbetriebssystemintegration zu realisieren. So ist etwa der Einsatz von GAL-Chips (Generic Array Logic) vorgesehen, die simpler sind als komplexe CPLDs und gut zur Epoche des originalen J-11 passen. GALs bieten die Möglichkeit, bisherige Logikschaltungen, die auf mehreren TTL-ICs basieren, in einem einzigen programmierbaren Baustein zusammenzufassen. Dies reduziert nicht nur Bauteile, sondern ermöglicht auch mehr Flexibilität bei Anpassungen und Fehlerkorrekturen. Parallel bleibt es möglich, die sechs TTL-ICs einzusetzen, sodass der PDP-11/Hack de luxe auch ohne spezielle Programmiergeräte gebaut werden kann.
Diese Entscheidung war bewusst, um sowohl Einsteigern als auch erfahrenen Hardware-Entwicklern den Zugang zu erleichtern. Eine weitere geplante Erweiterung ist der Einsatz alternativer UART-Chips, etwa des CDP6402, der über einen kleinen Adapter eine Einbindung erlaubt. Das System positioniert sich durch diese flexiblen Hardware-Varianten als universelles Experimentierfeld und bietet gleichzeitig genug Detailtiefe, um komplexere Betriebssysteme wie RT-11 zu betreiben. Software und Anwendungsfälle Ein besonderer Meilenstein des Projekts war die erfolgreiche Integration eines Forth-Interpreters, der auf dem PDP-11/Hack de luxe bootfähig gemacht wurde. Forth ist eine minimalistische, stackbasierte Programmiersprache, die traditionell auf Systemen mit begrenzten Ressourcen Anwendung findet.
Durch einen selbstentwickelten Bootloader und eine speziell angepasste IO-Routinenbibliothek ist es gelungen, Forth als stand-alone-System zu betreiben – ohne klassische Massenspeicherlösungen wie RX01 oder RL02, sondern über ein serielles TU-58-Emulationsinterface. Dadurch öffnet sich ein neues Anwendungsfeld, das reine Softwareentwicklung und Betriebssystemexperimente unter Verwendung der originalen PDP-11 Architektur zugänglich macht. Die Kombination aus simpler Hardware, erweiterbarem Aufbau und angepasster Software bietet einen idealen Einstieg in die Welt historischer Rechnerarchitekturen, ist aber zugleich für praktisches Lernen und Forschung gerüstet. Community und Entwicklungsperspektiven Das PDP-11/Hack de luxe Projekt ist tief in der internationalen PDP-11 Community verwurzelt. Die Entwickler tauschen sich regelmäßig in Foren und auf speziellen Retro-Computing-Treffen aus.
Die Resonanz auf das Projekt ist durchweg positiv – vor allem wegen der Mischung aus technischer Tiefe, Offenheit und der Möglichkeit, den Rechner selbst zu bauen und anzupassen. Die offene Dokumentation, inklusive der KiCad-Schaltpläne und Layout-Daten, sowie die Anleitung zur Fertigung und Bestückung ermöglichen jedem Interessierten, sich unabhängig von vorgefertigten Kits oder Bausätzen ein eigenes System aufzubauen. Während eine kommerzielle Bereitstellung von Kits derzeit nicht geplant ist, floriert der Austausch von Ideen, Hardwareentwürfen und Softwarelösungen innerhalb der Community merklich. Zukünftige Entwicklungen sehen eine noch bessere Integration in moderne Embedded-Techniken vor, um beispielsweise UART und andere Ein- und Ausgabeschnittstellen mit noch geringerem Aufwand anbinden zu können. Auch das endgültige Ziel, einen für RT-11 voll geeigneten Rechner zu realisieren, rückt immer näher.
