Mikroprocesor 1804 a Cosmac VIP




Předem nutno poznamenat (pro znalce), že ten titulek není úplně správně, ale k tomu se dostaneme...

Takže, bylo nebylo... Počátkem 80. let jsem se coby malý školák o elektroniku moc nezajímal. Jen okrajově, takříkajíc z "donucení". Modelařil jsem a tam se občas nějaká ta elektronika objevovala. Věnoval jsem se totiž tzv. funkční modelařině. Tedy auta musela jezdit, lodě plavat a letadla létat. Pravda, to poslední se ne vždy dařilo. Ale rozhodně jsem se nikdy nezabýval vitrýnkařením a piplání se se statickými a nefukčními modely. Mě bylo fuk, jak to vypadá, hlavně, když to funguje (to je snad z mých konstrukcí stále dobře vidět:-))

V té době jsem snil o vlastnoručně postavené RC soupravě, a protože jsem byl skromný (vědom si svých skromných znalostí), toužil jsem po jednokanálu. A právě takový jednoduchý jednokanál byl popsán v amáru 5/1980. V té době jsem časopis pochopitelně neodebíral, ale měl jsem možnost si půjčit celý ročník. Pojem XEROX byl tehdá SCI-FI, cyklostyly se v práci rodičů zamykaly a zpřístupňovaly jen na stranické legitimace a tak jsem schéma RC soupravy pečlivě ručně překreslil a popis ručně opsal do svého sešitu plného zajímavých zapojení (těch sešitů bylo nakonec pět a opatruji je jako oko v hlavě). Po této namáhavé práci jsem jen tak lelkoval a listoval časopisy. Zaujal mě seriál článků s názvem "Amatérské a osobní mikropočítače". Co sakra s těma počítačema všichni maj!? Mluví a píše se o nich všude! K čemu je to vůbec dobrý? Abych si odpověděl na tyto otázky, dal jsem se do čtení...

Tu RC soupravu jsem pochopitelně nikdy nepostavil a slavnou modelařinu odsunul na vedlejší kolej. Svět se obrátil vzhůru nohama. Počítače mě zcela pohltily. A zejména jeden z nich. Byl představen v kapitole "Levné počítače pro začátečníky" a byl krásnej: Cosmac VIP! Věděl jsem prd kolik je 250 dolarů, ale věřil jsem titulku, že to bylo levné. Stejně mě však nejvíce ovlivnila ta velká a mizerná černobílá fotografie kluka, jak se svým tatínkem sedí nad VIPem. Ten kluk byl evidentně šťastnej a já chtěl být taky. Záviděl jsem mu. Dnes už vím, že ta fotografie pocházela z originálního prospektu firmy RCA na mikropočítač Cosmac VIP:

prospekt mikropočítače Cosmac VIP
dobový prospekt Cosmac VIP
prospekt mikropočítače Cosmac VIP
dobový prospekt Cosmac VIP

Uběhla léta a VIP byl odsunut do pozadí. Ale nikdy jsem na něj zcela nezapomněl. Na scénu se vrátil poprvé v době, kdy jsem připravoval seznam slavných jednodesek pro tyto stránky. Ovšem to jsem měl v hlavě jakýsi blok z toho, že VIP je sestaven ze specializovaných obvodů firmy RCA, které jsou dnes prakticky nesehnatelné. Zkrátka, že jeho replika je nereálná. A tak, když jsem si pořídil procesor RCA 1802, dal jsem přednost Elfíkovi. Stejně mi ty páčky přišly více sexy:-) A pak jsem jednoho dne vybalil z pošty následující poklady a přestože nevyřčený vzkaz zněl "postav ELFa znovu a přesně podle originálu", já v hlavě viděl svítit velký nápis: Cosmac VIP!

procesor 1804 + PIXIE 1861
CDP1804 + CDP1816

Zkusil jsem se tedy poohlédnout po nějaké dokumentaci a bylo vymalováno. Replika VIPa bude! VIP vůbec není složitý a vůbec nepoužívá speciální obvody. Schémata jsou k dispozici, operační systém a spousta dalšího software také. Mimochodem i velmi zajímavý interpreter programovacího jazyka CHIP-8. A ty speciální obvody? Jaké? Procesorů 1802 je po světě dostatek. Videočip 1861 PIXIE se dá nahradit, jak jsem zjistil už u Elfa a navíc ho teď dokonce mám origoš. A zbytek tvoří běžné obvody řady CMOS 4000... Není nic jednoduššího, než si VIPa postavit.

schéma mikropočítače Cosmac VIP
CPU + PIXIE
schéma mikropočítače Cosmac VIP
ROM + dek. RAM

schéma mikropočítače Cosmac VIP
klávesnice + dek. IO + MGF + beeper
schéma mikropočítače Cosmac VIP
RAM

schéma mikropočítače Cosmac VIP
IO porty
ilustrace z manuálu mikropočítače Cosmac VIP
ilustrace z manuálu

Pochopitelně se bude zjednodušovat. Hejno malých RAMek nahradí jeden čip s větší kapacitou. Půlkilovou ROM nahradím EPROM, do které bych rád umístil nějaký další software (hry, CHIP-8) a zavaděč na jejich snadné spouštění, stejně jako to mám u ELFa, ZX80 i ZX81. Pochopitelně se proto ani nebudu pokoušet o realizaci rozhraní pro magnetofon. Nemilované CMOS 4000 opět nahradím něčím z 74xx, stejně jako u ELFa. Tedy kromě 4515, který snad přímý ekvivalent v řadě 74xx nemá (a navíc už ho mám). A hlavně zruším tu komplikovanou logiku pro generování výběrových signálů pamětí a periferií a nahradím ji jedinou GALoší.

Já vím... GALoše... Asi stárnu. Mám nutkání si v poslední době práci opravdu hodně zjednodušovat. Stejné je to i u té modelařiny, které se (velmi okrajově) věnuji stále. Doby pracného pilování přesného profilu žebírek křídel jsou v nenávratnu. Dnes už vím, že stačí vzít polystyrenovou desku, trochu ji přemotorovat a taky to poletí... Já úplně cítím, jak se naplňuje ten text Vyčítalovy písně o tom, jak jsou nadšení a ideje nahrazovány potřebami typu starší whisky, rychlý džípy, z Plzně pípy a víc peněz (vím, jednu jsem vynechal, ale není těžký uhodnout proč:-)) Takže proto GAL. Ušetří asi 5 diskrétních čipů...:-)

A nyní k tomu procesoru. Originál VIP běží na CPU 1802. Já mám 1804, což je prakticky totéž. 1804-ka je softwarově i pinově (vyjma jediného) kompatibilní s 1802. Navíc obsahuje timer/counter a s tím i několik dalších instrukcí pro jeho obsluhu navíc. Hlavním rozdílem je integrovaná, maskou (a tedy při výrobě) programovaná ROM. Jenže ta se dá zvnějšku zakázat a procesor 1804 tak lze provozovat jako klasickou 1802, navíc s tím timerem. Takže pro konstrukci VIPa se nic nemění. Další odlišností je to, že 1804 nemá direct load, který je nutný u ROM less verze ELFA, ale u VIPa tento režim vůbec není.

Úvod byl tentokrát poněkud delší, ale jak jinak zdůvodnit, že se někdo rozhodne postavit repliku slavného počítače, který tady u nás ve staré dobré Evropě vůbec není slavný? Přitom v USA se jeho majitelé stále sdružují v klubech a na Yahoo má svou vlastní diskusní skupinu. Mimochodem, nabyl jsem přesvědčení, že VIP byl pro Ameriku totéž co ZX-80 pro Evropu. Byl to takový spouštěč, který vychoval spoustu odborníků. Á propos, tomu klukovi z prospektu závidím dodnes. Měl šanci se k této technice dostat v raném věku a s plnou podporou. Pokud u toho vydržel nesklouznul k bezduchému paření her, určitě s těma kompjůtrama nadělal slušný prachy, kdežto já do nich prachy akorát CPU...


Replika COSMAC VIP

Stavba repliky byla zahájena. Ale ještě předtím jsem se v tom trochu vrtal na emulátoru a pochopitelně jsem nenechal na pokoji ani tak posvátný software, jaký operační systém VIPa je. Jinak se bude klasicky drátkovat na univerzálkách:-)

emulátor mikropočítače Cosmac VIP
emulátor Cosmac VIP
replika Cosmac VIP
počátek stavby: DPS + základna


RET



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