Une histoire de l'informatique en Suisse

  Ordinateurs au LAMI-EPFL

Chapitre 1 - Premiers développements, 1966-1973

Découverte des systèmes logiques

En 1966, l'électronique digitale passait de l'utilisation des relais à celle des transistors. Dans le cadre de loisirs d'électronique au Collège de l'Elysée, JDN reçut une caisse pleine de relais, et quelques mois plus tard un sac contenant 1000 transistors miniatures.

JDN était en contact étroit avec le laboratoire d'électronique de l'EPFL, où Daniel Mange (professeur depuis 1968) développait des simulateurs logiques et étudiait l'architecture des calculatrices.


						Décodage d'un tube Nixie avec des relais, 1965
Décodage d'un tube Nixie avec des relais, 1965
Simulateurs logiques EPFL, 1967
Simulateurs logiques EPFL, 1967
Calculatrice, 1968
Calculatrice, 1968

Avec les transistors qu'il avait reçus, JDN a construit dans ses loisirs des modules logiques de 20 sur 50 mm, soudés à un panneau avant dans une boîte avec des contacts en chaîne pour transmettre l'alimentation +12, -12 pour la logique et +180 V pour les tubes Nixie. Une calculatrice spécialisée assez complexe effectuant des divisions a été construite avec ces modules.

Module flip-flop, 1967
Module flip-flop, 1967
Calculatrice décimale, 1967
Calculatrice décimale, 1967

Les années 1967-1970 ont été une période active pour le développement de l'électronique auprès de jeunes, dans le cadre des clubs d'électronique. René Sommer par exemple, actuellement directeur chez Logitech, a gagné le concours La Science appelle les Jeunes en construisant en 1968 une machine jouant au jeu de Nim, ce qui lui permit de participer au US Science Fair Contest.

Concours d'électronique, 1977
Concours d'électronique, 1977
Jeu de Nim de René Sommer, 1968
Jeu de Nim de René Sommer, 1968
Construction intérieure du jeu de Nim
Construction intérieure du jeu de Nim

A l'EPFL

En 1968, JDN retourna à l'EPFL, travailla avec Daniel Mange, et obtint son doctorat en 1970 sur les algorithmes de conversion de binaire en décimal, et inverse. Les Logidules, utilisant les boîtes d'un jeu électronique développé en Allemagne, ont été inventés pour démontrer la modularité de l'algorithme. Des démos plus spectaculaires ont été faites avec des élèves, chacun appliquant la formule pour une cellule (voir vidéo 1 et vidéo 2). Avec des temps de réaction de 1 à 3 secondes pour chaque élève-cellule, les temps de propagation à travers le réseau étaient tout à fait visibles !

Logidules
Logidules
Conversion binaire-décimal simulée par des élèves
Conversion binaire-décimal simulée par des élèves

A cette époque, en 1968-70, l'étude des calculatrices digitales était un sujet de recherche au laboratoire d'Electronique, qui utilisait des modules logiques avec des douilles de 4 mm. JDN et Jean-Pierre Rufer développèrent une première calculatrice BIM (Binary Machine) au format A4, puis DEM (Decimal Machine) au format A5. Le projet MIM (Miniature Machine, format A6), qui devait utiliser 6 circuits intégrés développés au Centre Electronique Horloger, a été stoppé en 1971 quand une entreprise japonaise annonça une calculatrice avec trois circuits seulement.

Construction intérieure de BIM, 1969
Construction intérieure de BIM, 1969
BIM et DEM, 1970
BIM et DEM, 1970
J.-P. Rufer et sa calculatrice
J.-P. Rufer et sa calculatrice

En utilisant des circuits RTL, JDN construisit en 1971 la calculatrice de moyennes CM4 optimisée pour calculer les moyennes de notes avec un minimum d'actions sur le clavier. La CM4, premier prototype de DIDEL, a été vendue à une école locale et utilisée pendant plus de 10 ans. Un composeur de numéros de téléphones, le MEMOTEL, a été développé sous contrat en 1972. La mémoire était un registre à décalage et plus de 60 circuits intégrés étaient nécessaires. Les autres projets DIDEL étaient une interface pour stocker l'heure sur la bande de synchronisation d'un enregistreur Kudelski-Nagra et un brevet pour un lecteur de cartes vendu à Sodeco pour une application possible comme carte de téléphone.

Calculatrice CM4 (DIDEL), 1971
Calculatrice CM4 (DIDEL), 1971
Memotel, 1972
Memotel, 1972

Les activités de DIDEL furent gelées quand JDN a été nommé professeur à l'EPFL en 1973. Son nouveau laboratoire a été nommé Laboratoire de Calculatrices Digitales et a changé de nom en 1980 pour devenir le Laboratoire de Microinformatique.

De nombreux projets ont été entrepris par des étudiants de 1968 à 1974, avant le réel démarrage des activités autour des microprocesseurs, par exemple l'ordinateur série de J.-M. Bréchet et la calculatrice en virgule flottante de J. Léderrey.

Ordinateur série, 1970
Ordinateur série, 1970
Calculateur en virgule flottante, 1971
Calculateur en virgule flottante, 1971

Deux applications industrielles de l'Intel 4004 ont été développées par Jacques Léderrey en 1972 pour Oxy Metal Finishing à Genève. J. Léderrey a ensuite été engagé par OXY. Il a développé d'autres produits autour du 4004 et un système de développement efficace pour ce processeur.

Un projet pour l'Organisation Mondiale de la Santé

L'OMS, Organisation Mondiale de la Santé, avait en 1970 des difficultés à acquérir les données épidémiologiques sur le terrain et les transférer au siège cental pour analyse. James Rinaldi et les techniciens du LCD construisirent 4 prototypes d'un système portable d'acquisition de données en 1972-73. Le système, contenu dans un attaché-case mince, comportait un lecteur de cartes IBM, une tablette pour des réponses à choix multiple, un clavier 64 touches, une imprimante et un enregistreur à cassettes. Ces unités communiquaient par un bus série.

Système d'acquisition de données épidémiologiques
Système d'acquisition de données épidémiologiques

L'imprimante était une calculatrice Canon modifiée pour imprimer également des textes sur sa bande de papier thermosensible. La tête d'impression a dû être interfacée directement, et à l'époque, les ROM ou EPROM n'existaient pas : des diodes soudées à la main encodaient le générateur de caractères.

Calculatrice modifiée
Calculatrice modifiée
Générateur de caractères pour l'imprimante
Générateur de caractères pour l'imprimante

Le lecteur de cartes perforées contenait un moteur d'entraînement, mais les cartes étaient insérées une à une. Les cartes étaient préparées à l'avance, pour identifier le groupe de données. L'enregistreur à cassettes était un Sony complété par une interface pour encoder les données.

Lecteur de cartes perforées
Lecteur de cartes perforées
Lecteur de cassettes Sony modifié
Lecteur de cassettes Sony modifié

Le clavier plat, inventé par Marc Hermenjat, anticipait la construction des claviers actuels. Un brevet a été préparé, mais pas déposé.

Clavier plat
Clavier plat
Tablette pour choix multiples
Tablette pour choix multiples

Des lunettes de visualisation en 1972

Un rêve de JDN était de pouvoir interagir avec un ordinateur tout en ayant d'autres activités. Un clavier avec un nombre réduit de touches a été étudié, et un affichage accroché aux lunettes, montrant 4 lignes de 16 caractères a été construit par JDN et Marc Bidiville, actuellement "consulting director" chez Logitech.

DILU : des lunettes de visualisation, 1972
DILU : des lunettes de visualisation, 1972
Quatre lignes de 16 caractères
Quatre lignes de 16 caractères

Un affichage de si petite dimension avait été rendu possible grâce à un réseau prototype de 7 photodiodes, développé au CEH/CSEM à Neuchâtel. Un miroir tournant avec 4 faces inclinées différemment, l'affichage des 4 lignes ne demandait qu'une synchronisation par tour. L'interface était pilotée par un miniordinateur Nova 1200.

Assemblage de LED DILU
Assemblage de LED DILU
Mirroir du DILU
Mirroir du DILU

Un problème associé était de disposer d'une imprimante miniature. A l'époque il n'existait que de volumineux Télétypes et imprimantes. Marc Hermanjat développa un bijou de mécanique avec des marteaux commandés par de aimants travaillant au collage : une came entraînée par le mouvement de la main armait les marteaux, libérés par un petit électro-aimant.

Imprimante mécanique manuelle
Imprimante mécanique manuelle
Conception d'un marteau
Conception d'un marteau

Une imprimante encore plus petite ne demandant que quelques milliampères, mais sous 40 Volts, exigeait du papier électrosensible. Elle était également interfacée avec le Nova et un petit engrenage agissait comme barrière optique pour synchroniser les étincelles brûlant le papier.

Imprimante de 5 cm³
Imprimante de 5 cm³

Microleru

Dans les années 70, les bandes papier étaient un support d'information bon marché, utilisable avec les indispensables télétypes qui transféraient bruyamment 10 caractères par seconde. Des lecteurs et perforateurs plus rapides n'étaient installés que sur l'ordinateur principal.

JDN développa un lecteur de papier du format d'une boite d'allumettes, le papier étant tiré à la main. L'interface était série Simser et le Microleru a été beaucoup utilisé sur les Smakys 1 à 6, avant l'avènement des disquettes 5 pouces. Le Microleru a été commercialisé par Stoppani jusqu'en 1982 et quelques 1000 unités ont été fabriquées.

Microleru, 1971
Microleru, 1971
Produit Stoppani (1976-1979)
Produit Stoppani (1976-1979)