Mikropočítač BOB - 85



Kdo je BOB?

Amatérský jednodeskový mikropočítač BOB-85, jehož podrobný popis a schéma vyšlo v Konstrukční příloze (ročence) časopisu Amatérské rádio 1984, je opravdový unikát. Je to jeden z velmi mála amatérských počítačů, které byly u nás publikovány komplexně i s příslušným softwarem. Součástí popisu BOBa je nejen provozní monitor (vč. zdrojáku), ale i několik dalších ukázkových programů (hodiny, běžící text, melodie, varhany, programátor PROM, tester TTL obvodů, čtečka děrné pásky). V rozsáhlém článku naleznete vše. Od obecného popisu použitého procesoru, přes jeho instrukční soubor, podrobné popisy zapojení BOBa, detailní popis monitoru a práce s ním, až po popis ukázkových uživatelských programů a HW doplňků. Ten článek se setkal s nadšením a ještě dnes si na něj mnozí vzpomenou a vzbuzuje v nich úctu. Ten počítač měl v sobě něco magického. Přesto se BOB-85 nijak houfně nestavěl a nestal se miláčkem amatérských mas. Nezakládaly se jeho fankluby a nadšení uživatelé si nevyměňovali tisíce programů... BOB upadl v zapomění.


BOB-85


Je to jen spekulace, ale tím hlavním, čím BOB tenkrát okouzlil, zřejmě byl použitý procesor. Srdcem BOBa byl CPU 8085. V době kdy u nás byly nejrozšířenější typy 8080A a U880 (Z-80) si někdo dovolil postavit počítač s tímto, u nás exotickým, procesorem a ještě ho publikovat! Další věcí, která mnohé nadchla byl pochopitelně komplexní popis a software. Pohled na soupisku součástek způsobil hned dva šoky a jak to bývá, jeden pozitivní a druhý negativní.

Pozitivním šokem byla skutečnost, že (vyjma procesoru) nebyly použity žádné složité a nedostupné integrované obvody. Kromě procesoru a RAM je totiž BOB sestaven z klasických TTL obvodů řady 74xx. Dokonce i ROM je sestavena z pouzder 74S287.

Jenže ihned následoval šok druhý, negativní. Těch integráčů byly mraky, cca 80 pouzder... A to (společně s nedostupností procesoru) zcela jistě odradilo mnohé zájemce o stavbu. BOB-85 pravděpodobně zůstane nejsložitějším školním jednodeskáčem pod sluncem. Zejména srovnáme-li ho s PMI-80 (12 IO v plné palbě), které bylo popsáno v AR ve stejném roce, a které toho umělo stejně, ne-li víc.


Proč je BOB tak složitý?

Ovšem to není žádný důvod k posměchu. BOB pravděpodobně vznikl mnohem dříve, než byl publikován a zkuste se vžít do té doby. Součástky žádný, peníze žádný, znalosti malý, přístup k informacím žádný, embargo velký, internet nikde, cestování žádný, železná opona na hranicích a všude jen samej zkurvenej bolševik a budovatelský hesla. A teď zkuste v tomhle prostředí navrhnout a postavit mikropočítač... Autor dokonce v článku vysvětluje, proč se rozhodl použít jen obvody malé integrace: k dispozici totiž byla jen univerzální DPS pro max. 16-vývodové IO. Komunisti holt nepředpokládali, že by někdo amatérsky bastlil s více nožičkama. 40-pinová patice pro procesor byla nesehnatelná úplně a autor popisuje, jak ji vyráběl ze 3 rozřezaných patic DIL 14. Opravdu se to zdá být k smíchu, ale je to tragédie té doby. Nezapomínejte na to!!

Akorát je mi záhadou, kde autor tehdá schrastil tu 8085-ku...

Přesto ale část zbytečné složitosti jde na vrub autora BOBa. Ponechme stranou snahu o kompatibilitu s tehdejšími modlami - sběrnicovými systémy (zde Multibus). V časech mnohadeskových systémů byly standardizované sběrnice opravdu důležité. Ale statický displej a klávesnice s vlastním enkodérem a HW ošetřením zákmitů je neodpustitelný hřích. Zejména, když autor v textu sám píše o výhodách náhrady složitého hardwaru softwarem... Opět se nelze ubránit srovnání s PMI-80: 12 IO a 1 KB vtipně napsaného monitoru toho dokáže stejně, jako 80 IO a 0,75KB neefektivně napsaného monitoru...

Funkční vzorek BOBa-85 z obálky Konstrukční přílohy AR 1984 si můžete prohlédnout na následujícím obrázku. Za obrázek děkuji Melsoftovi.

počítač BOB-85

funkční vzorek BOBa-85 z obálky AR


Bude mít BOB repliku?

Nicméně konstrukce a následné zveřejnění BOBa-85 je rozhodně pionýrský (v původním smyslu tohoto slova) čin a autorovi za to patří vzdát /HOLD. A lze to udělat lépe, než stavbou repliky? Nelze. Jenže stavět BOBa dle původního návrhu je asi jen pro opravdu silné povahy, či spíše pro masochisty. Proto přikládám návrhy, jak BOBa zjednodušit na únosnou mez:

1) stavba přesně podle originálu + originální monitor. Tato varianta je zde jen pro úplnost. Jak již bylo uvedeno, stavitel by musel mít masochistické sklony. Ale naštěstí se i zde dá zjednodušovat. Zejména jde o to, že lze zcela vypustit rozhraní Multibus. Sám autor tato zjednodušení v závěru článku navrhuje. Počet IO se tak sníží cca o 20.

2) použití obvodů vyšší integrace, ale zachování 100% kompatibility + originální monitor. Například 12 pouzder pamětí PROM 74S287 lze v pohodě nahradit jedinou EPROM 2716. 8 pouzder RAM 2102 lze nahradit 2x 2114, 1x 6116, či podobnými. 4-bitové budiče a střadače lze nahradit 8-bitovými. Díky použití modernějších součástek s menším příkonem lze budiče sběrnic i jednotlivých signálů vypustit úplně. Jediné, co je třeba zachovat, je dekodér adres paměti a (bohužel) i zapojení displeje a klávesnice. Dekodér adres je možné zjednodušit použitím nějakého obvodu PAL či GAL (ovšem pozor, jejich výroba prý v roce 2011 skončí!)

3) platí ad 2 + další zjednodušení, která si ale vyžádají malé úpravy monitoru. Zde se v podstatě jedná o náhradu složitého dekodéru adres klasikou v podobě třeba 74138 a úpravou adres v monitoru (zásobník a zápisník monitoru). Úprava je nutná asi na 3 řádcích a vzhledem k tomu, že je k dispozici zdroják, to není žádný problém. Původní mapa paměti je totiž navržena (mírně řečeno) nešťastně. Bohužel displej a klávesnice musí zůstat jak je. Pochopitelně je možné obojí změnit a upravit monitor, ale to už nebude BOB-85. Jediné, co mě napadlo je to, že by klávesnice byla zapojena jako klasická matice spínacích tlačítek a její obsluhu by obstarával nějaký malý jednočip (89C8021), který by se navenek choval stejně jako uvedené zapojení. U displeje je možná jen náhrada 4-bitových latchů 7475 za poloviční počet osmibitových 74573 (pokud nebudeme uvažovat také o jednočipu s připojeným LCD, který bude těch 6 sedmisegmentovek emulovat:-))

Ještě přikládám mapu adresového prostoru pamětí a periferií. Z mapy pochopíte, proč je z adresového dekodéru takový respekt:-)

Paměti:
0000h - 05FFh      ROM
0600h - 09FFh      RAM

Porty:
0Ah                  Klávesnice (vstupní port)
0Ah - 0Fh   Displej 1. až 6. znak (výstupní port)

Pochopitelně se jako nejjednodušší jeví varianta 3. V tom případě by za základ BOBa-85 mohla posloužit procesorová deska z PMI-85, nebo TOP SECRET 85. Stačilo by jen dobastlit terminál a změnit monitor. Neříkám, že se do toho musím nutně pustit, ale jak už bylo uvedeno:


BOB-85 si repliku zaslouží!



*** Aktualizace ***

Dostal jsem krásný dopis na téma BOB-85. Chcete další důkaz tehdejší popularity tohoto počítače, z jehož popisu mnoho lidí dodnes čerpá, přestože jej nikdy nepostavili?

Dobry den,

vicemene nahodou jsem narazil na vas Web a na nem nasel zminku o jednodeskovem pocitaci BOB-85 vcetne naskenovanych stranek z AR, kde byl sveho casu popsan. Velmi me to zaujalo a spustilo lavinu vzpominek, protoze prave BOB-85 kdysi nejspis rozhodl o tom, co budu v zivote delat. Ano - slo o prvni pocitac, jehoz konstrukci a "firmware" jsem jeste jako student gymnazia detailne prostudoval a pote jiz byl definitivne ztracen... O mem dalsim smerovani bylo rozhodnuto. BOB-85 ovlivnil i tema me SOČky (tehdejší "Středoškolská Odborná Činnost")... Nikdy jsem jej nepostavil - na to tam bylo prilis mnoho mnohdy tezko dostupnych soucastek, ale velmi me ovlivnil tim, kolik casu jsem tehdy stravil nad jeho schematy a kodem..... S pajeckou v ruce jsem se pak uz venoval jinym konstrukcim a strojum - treba upravam o neco pozdeji porizenych Sinclairu.

Nezbyva nez vam podekovat za vyvolani hezkych vzpominek (nejen kolem BOB-85). To specialni vydani AR bych nekde na pude na chalupe urcite nasel (a diky vasemu Webu to nejspis udelam, az tam pojedu) - tak nejak mam jeho obsah v hlave porad a podvedome z nej porad svym zpusobem cerpam :-) Zajimave... Po tolika letech.

Myslenka na repliku (a vlastne stylove dokonceni toho, co jsem jako student na gymplu nacal) je krasna, ale kde vzit cas... To je zasadni problem.

M.H.


******

Od nostalgika Tomáše, jehož BOB-85 kdysi nasměroval na dráhu IT, přišla zpráva, že se chystá postavit repliku BOBa. Nebude to ovšem na základě procesoru 8085, ale kompletní BOB bude emulován destičkou s ATMEL ARM7 procesorem, konkrétně AT91SAM7S256. Emulace bude do té míry, že se použije původní monitor. Že to Tomáš myslí vážně dokázal ručním opsáním monitoru BOBa do elektronické podoby. Já se naopak pokusil o disassembling a zdrojový kód jsem trochu "dočistil" dle původního výpisu z amára. Zde to máme vše pohromadě:

    BOB-85: monitor


RET



Odladěno na MS IE 8.0 a Firefoxu při rozlišení min. 1024 x 768 pixelů
www.NOSTALCOMP.cz    2010  -  2017