mikropočítač TOP SECRET 85



Před časem jsem získal dvě zajímavé procesorové desky z nějakých řídících systémů. Jedna je osazena procesorem 8085, druhá jednočipem 8031 s externími pamětmi 8 KB. K deskám jsem získal i schémata zapojení, ale byl jsem požádán, abych je nijak nerozšiřoval. Je to tajný! V tu chvíli zapracovala bujná fantazie. Ty řídící systémy určitě neřídily nic menšího, než odpalování imperialistických raket. Prostě zvláštní utajení. Proto jsem oba počítače nazval po svém tak, aby to odpovídalo jejich původnímu účelu: TOP SECRET!

Na této stránce bude popsán počítač TOP SECRET 85. Počítači TOP SECRET 31 bude věnována samostatná stránka. Uvedené popisy nemají velký praktický význam, protože šance, že se dostanete ke stejným deskám, je minimální. Ale mohou sloužit jako inspirace, pokud se vám do rukou dostane něco podobného. Postavit starej komp se dá ze všeho... :-)


TOP SECRET 85

TOP SECRET 85 je velice pěkně a čistě zpracovaná karta klasického formátu 160x100 mm, která nese procesor 8085 (taktovaný krystalem 6.144 MHz), obvod portů 8255A, adress latch 74LS374 a dále spoustu oddělovačů a budičů (74LS241, 74LS245, 74LS367, 74LS14). Úplně všechny signály procesoru (vstupní i výstupní) jsou nějakým způsoben odděleny a posíleny a málo používané signály jsou i ošetřeny pullup odpory. Je zřejmé, že se jednalo o procesorovou kartu z velmi rozsáhlého systému s důrazem na spolehlivost. Dále je na kartě dekodér adres, který je tvořen naprogramovaným logickým polem PAL 10L8.

V zadní části karty je místo pro patice pamětí EPROM 2716 (3x, celkem tedy 6 KB) a RAM 5514 (2x, celkem tedy 1 KB), tyto patice ale nejsou osazeny a prokovy jsou již z výroby zality cínem. Karta tedy mohla v případě jejich osazení sloužit jako jednodeskový mikropočítač, ovšem ve vývhozím stavu bylo zřejmé, že paměti byly umístěny jinde. Pro připojení ke sběrnici počítače slouží třířadý 96-pinový konektor Simens PC612C (3x 32 pinů), na kterém jsou všechny signály procesoru, čipselekty z adresdekodéru i porty A,B a C z 8255A, plus pochopitelně napájení. Paměti RAM (pokud by byly osazeny) nejsou připojeny na společné napájení s ostatními obvody, ale mají vlastní přívod napájení označený jako +BATT, jsou tedy zálohované. Kartu v původním stavu si můžete prohlédnout na následujících obrázcích:

mikropočítač TOP SECRET 85
původní procesorová deska
mikropočítač TOP SECRET 85
původní procesorová deska

Jelikož je tento web věnovám jednodeskáčům, i z této karty by měl vzniknou jednodeskáč. Přistoupil jsem tedy k nutným úpravám. V první řadě bylo nutno osadit patice pro paměti do připravených pozic. Stačilo odsávačkou odsát cín z prokovů a vložit patice. Pro EPROM jsem použil jen dvě (4 KB stačí). Dále bylo nutné propojit napájení čipů RAM s napájením zbytku desky. Jelikož je na desce spousta prostupů mezi oběma vrstvami plošných spojů, stačilo jen vyhledat ty správné a propojit je drátovou propojkou. Do blízkosti patic jsem ještě "nainstaloval" blokovací kondy 100nF (opět jsem využil prostupů). Jelikož paměti 5514 nemám a nechtělo se mi je shánět, rozhodl jsem se pro jejich náhradu dostupnými 2114. Jsou pinově i funkčně naprosto identické, jen jsou oproti 5514 pomalejší. Asi to nebylo nutné, ale pro jistotu jsem původní krystal 6,144 MHz nahradil krystalem 4 MHz. Procesor tedy nyní pracuje na frekvenci 2 MHz (u 8085 vždy polovina kmitočtu krystalu).

Abych mohl desku snadno vyzkoušet, osadil jsem svůj oblíbený napájecí konektor "z disketovek", který používám na svých zdrojích pro všechny své repliky. Nakonec bylo ještě nutné osadit resetovací kondenzátor. Vstup /RESET procesoru 8085 je na kartě jen "popovytažen" pullupem 5K na Vcc a resetovací obvody měly být osazeny na jiné kartě. V místě neosazené třetí patice EPROM jsem tedy osadil kond 47uF a doporučenou antiparalelní diodu 1N4148. Propojení s CPU zajistila drátová propojka do příslušného prostupu.

Zbývalo rozhodnout co s dekodérem adres. Jelikož byl jeho obsah neznámý, letěl ven a drátovou propojkou byla aktivována pouze první EPROM. Ostatní paměti nebyly osazeny. Do prázdné 2716 jsem vyšlehnul jednoduchý blikač na výstupu SOD 8085 a těšil se na zkoušky. A nic. Procesor žil, ale potuloval se na nějakých divných adresách. Pečlivé prostudování schématu odhalilo důvod. Obvod 8255A je mapován do paměťového prostoru a byl aktivován vyjmutým dekodérem adres. To, že dekodér ve své patici chyběl znamenalo, že 8255A měl čipselekt v luftě a hlasitě promlouval do datové sběrnice. Po jeho odstavení odpůrkem 4K7 na +5V bylo již vše OK.

mikropočítač TOP SECRET 85
první testy s EPROM 2716
mikropočítač TOP SECRET 85
PMI-80 čte obsah PAL 10L8

Pro plnohodnotné využití je ale dekodér adres nutný. Nejprve jsem chtěl zjistit, jestli by to nešlo s tím původním PALem. Jelikož nemám žádný programátor, či čtečku těchto obvodů, posloužilo PMI-80. PAL na nepájivém poli jsem propojil s porty přídavné 8255A na PMI-80. Port A jako vstup hodnot z PALu a port B jako výstup adres. Jednoduchý prográmek přečetl PAL a do přehledné tabulky zapsal adresy, kde došlo ke změně výstupu a pochopitelně hodnotu výstupu. Záhy bylo zřejmé, že původní dekodér je k ničemu. Od adresy 0000h do 0BFFh byly totiž výstupy neaktivní a od OC00h se jednotlivé čipselekty aktivovaly po 256 bajtech. Prostě k ničemu. Původní řídící systém evidentně měl na paměťových kartách vlastní dekodéry adres...

Jelikož na programování PAL nemám znalosti ani vybavení a na získání obojího zase čas, rozhodl jsem se pro náhradu dekodéru standardním obvodem 74HCT138. Výroba redukce zabrala jen pár minut a čipselekty jsou nyní aktivní po 2KB. Abych mohl připojovat periferie ovládané instrukcemi IN a OUT, přivedl jsem na jeden z uvolňovacích vstupů dekodéru 74138 signál IO/M z procesoru resp. z příslušného oddělovače, který jsem opět nalezl ve formě prostupu. Při komunikaci s periferiemi je tedy dekodér odstaven. Pochopitelně již osazený 8255A v paměťovém prostoru zůstává. Schéma redukce dekodéru je v následujícím PDF, celkové provedení je na následujících obrázcích. Redukce je na kousu univerzální desky. Ze strany spojů jsou připájené kolíkové lišty á 10 pinů pasující do precizních patic. Obvod 74HCT138 a propojky jsou z opačné strany.

Address decoder TS-85

mikropočítač TOP SECRET 85
redukce pro dekodér 74138
mikropočítač TOP SECRET 85
deska po všech úpravách

Další verze testovacího prográmku již umí otestovat osazenou RAM a také všechny porty 8255A. Vše je v pořádku, vše funguje. Teď jen rozhodnout co s tím...


Co s ní?

Tak to je jediná věc, na kterou jsem zatím nepřišel:-) Nabízí se možnost připojit terminál, který jsem si vyrobil k replikám PMI a provozovat desku jako další PMI-85. Stačilo by jen vyrobit redukci mezi konektor této desky a mého terminálu. Sehnat protikus k tomu SIEMENSU není problém, mají ho i v GM (jedná se o konektory standardu DIN 41.612) a až budu něco objednávat, tak ho koupím. Na té redukci by ještě muselo být vyřešeno překódování signálů IO/M, /RD a /WR na /IORD a /IOWR, ale to také není problém, viz. PMI-85. Monitor by mohl být použit bez úprav, adresový dekodér jsem totiž navrhl tak, aby osazená RAM byla v oblasti 1800f - 1FFFh a kryje se tedy s PMI-80. Problém je tedy jediný: k čemu další PMI-85?

Další možností, která mě nedá spát je to, že by karta TOP SECRET 85 mohla posloužit jako základ pro stavbu repliky mikropočítače BOB-85, o kterém se pojednává na samostatné stránce.

A pak je tu poslední možnost: nechat to ležet a počkat na to správné využití. Základ počítače je to slušnej:-)


*** Aktualizace ***

Čirou náhodou se mi do rukou dostala karta, která patří do původního systému, z něhož je i výše popsaná procesorová deska TOP SECRET 85. Karta sloužila pro řízení motorů. Kromě běžné logiky a jednoho obvodu 8255 jsou na ní osazené dva velmi zajímavé obvody ICM 7227 firmy Intersil. Jedná se o čítače s předvolbou, jejichž zvláštností je to, že umí přímo budit 4-místný LED 7- seg. displej v multiplexu. Snad si s nima budu moci někdy pohrát. V prázdné patici byl PAL jako dekodér adres.

mikropočítač TOP SECRET 85
další karta ze systému TOP SECRET 85
mikropočítač TOP SECRET 85
další karta ze systému TOP SECRET 85


RET



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