Sinclair ZX 81

ZX 81 replika

Sinclair ZX 81


Jak jsem již avizoval na stránce o své replice ZX-80, pustil jsem se do toho ještě jednou, tentokrát s cílem postavit to rovnou jako ZX-81. V podstatě se bude jednat o identický základ doplněný o NMI generátor, který zpřístupní režim SLOW počítače ZX-81. Samozřejmostí je použití ROM s operačním systémem ZX-81. Podařilo se mi "chytit" desku ZX-80 z údajně poslední (sic!) várky, kterou Martin Lukášek nechal vyrobit a dal jsem se do práce:

moje replika ZX-81
zatím ZX-80
moje replika ZX-81
"tradiční" základna

Pochopitelně nejsnazší cesta je postavit to a oživit nejprve jako klasické ZX-80 a teprve poté provést připojení NMI a upgradovat na ZX-81. Již během stavby aplikuji všechny úpravy, které jsem udělal na svém ZX-80 a popsal na stránce o své replice ZX-80. Navíc jsem na expanzní konektor přivedl signál /ROMCS, který ZX-81 má, ale ZX-80 nikoliv (na konektoru je však k tomu určená volná pozice). Signál je "vyroben" takto: přeškrábnul jsem přívod k /CE paměti ROM a přerušení jsem přemostil rezistorem 680 Ohmů. Od pinu /CE ROM jsem signál přivedl vodičem na volnou plošku expanzního konektoru. Při pohledu na spodní stranu DPS je to první ploška zleva (nikam nevede). To je celé a takto to má i originální ZX-81.

Vlastní osazování počítače bylo hračkou, když jsem měl na stole postavené už svoje hotové ZX-80. Prostě jsem tam ty součástky jen bezmyšlenkovitě naflákal:-) Pochopitelně to na první pokus nejelo. Ale s tím už jsem počítal. Vůbec nechápu, jak to mohli doboví amatéři před 30 lety úspěšně stavět:-) Ty spoje na plošňáku jsou tak těsně u sebe... Ale faktem je, že můj pájecí hrot už několik let zoufale a úpěnlivě žadoní "vyměň mě, prosím", a že označení "hrot" mu dávám vlastně jen ze zvyku. Zatím ho však ponechávám v páječce z úcty k tomu, co pro mě za ta léta napájel...:-)) Takže samotný fakt, že to po zapnutí nefungovalo, mi krevní tlak nezvednul ani o milimetr barometrického slouce. Desku jsem otočil, důkladně prohlédl, ohřál pár "podezřelých" spojů, kde to vypadalo na můstky a znovu zapnul. Ohlásilo se funkční ZX-80. Jo vlastně ještě jeden problém tam byl. Keramický rezonátor 6,5 MHz kmital na 6,3 MHz. Kupodivu to zobrazovalo docela slušně, ale nedalo mi to a dal jsem tam jiný, který už kmitá na správné frekvenci 6,5 MHz.

Následně jsem se pustil do NMI generátoru Granta Searla. Konkrétně jsem postavil verzi 3. Sice to již není nejaktuálnější verze, ale důvodem pro její stavbu je to, že Martin Lukášek ji úspěšně provozuje také a hlavně mi na ni věnoval plošňáček:-) Stavba se trochu protáhla díky tomu, že všechny zásilkové služby se součástkami mi při objednání 74LS11 tvrdošíjně posílaly 74LS113. Nakonec jsem prostě musel zvednout zadek ze židle a dojít si pro něj sám do šutrkrámu sám... Takže kdybyste někdo potřeboval 74LS113, mám jich dost:-)

moje replika ZX-81
funkční zatím ZX-80
moje replika ZX-81
NMI generátor v.3 pro ZX-81

A tím to zatím končí. Zbývá ještě osadit adaptér na EPROM 27512 (opět budu používat 4x 16KB banky, jako u své ZX-80), adaptér na SRAM 62256 (jakože permanentní "rampack" 16 KB) a back porch + videozesilovač. Sice je již back porch přímo na NMI generátoru, ale nehodlám jej využívat. Postavím ten, co mám odzkoušený u ZX-80. Stejně jako v případě svého ZX-80 se chystám využít ladem ležící ROM za operačním systémem. Zde to bude sice jen 8 KB (u ZX-80 to bylo 12 KB), ale alespoň něco. Již mám napsanou i zavlékací rutinu pro ZX-81, která by měla umět totéž, co obdobná rutina pro ZX-80. Ale nemám ji zatím vyzkoušenou s NMI generátorem, pouze se ZX-80 vybaveným ZX-81 ROM a tam funguje.


*** HOTOVO! ***

Po delší pauze mohu konečně prohlásit své ZX-81 za hotové! Přiznám se, že už se mi nechtělo bastlit ty redukce na RAM 16KB (tu hlavně) a EPROM 27512, jak jsem je stavěl pro své ZX-80, a tak jsem uvítal iniciativu Martina Lukáška, který na ně připravil desky. Kromě redukcí nachystal také desku na NMI generátor verze 4.1 od Granta Searla a dokonce jej doplnil i videozesilovačem a videovýstupem. Takže jsem si na ně prostě počkal:-) Navíc jsme to trochu konzultovali a já tak dostal testovací várku:-) Z toho důvodu jsem nakonec nepoužil a ani nevyzkoušel již osazenou destičku NMI verze 3...


Adaptér pro EPROM

Eprom adaptér je bezproblémový. Martin ho měl navržený už pro 27256 a jen to upravil pro 27512. Na mou žádost přidal též tlačítko Reset, které je výhodně pro přepínání paměťových bank (podržíte Reset, přehodíte jumper a pustíte Reset:-)). Na destičce jsou pozice pro 5 jumperů. Osadil jsem jen dva (JP4 a JP5) pro přepínání A14 a A15 EPROM. Namísto JP1 a JP2 jsem osadil propojku tak, aby signály /CE a /OE z 27512 byly spojeny a přivedeny na /CE v původní patici ZX ROM (JP2 neosazen, JP1 nahrazen propojkou). Jumper JP3 jsem také neosadil na na vývod č.2 rovnou přivedl signál A13 z desky ZX. Počítám tedy jen s osazení pamětí 27512 (64KB) a možností přepínání 4 bank á 16KB. Stejně, jako to mám u ZX-80. K tlačítku Reset stačí přivést jediný kablík, zem je pochopitelně již v patici ROM.

Zavlékací rutinu ZX81_loader, která umožní do rozšířené oblasti za operačním systémem uložit často používané programy a bleskově je nahrávat do RAM ZX-81 naleznete na stránce ZX-81 software. Kromě samotné rutiny tam budou i hotové obrazy 16KB EPRROM bank s již nachystanými programy.

moje replika ZX-81
EPROM adaptér
moje replika ZX-81
RAM adaptér


Adaptér pro RAM 16 KB

Na desku RAM adaptéru jsem se fakt moc těšil, protože její drátování na bredboardu (u mého ZX-80) byl fakt vopruz... Opět jsem do toho Martinovi kecal a dožadoval se doplnění jumperu pro přepínání polarity videa. Dal ho tam, díky:-) Při osazování desky je potřeba trochu přemýšlet, jinak to bude větší piplačka, než je nutné:-) Nejprve osaďte kolíky, které jsou "uvnitř" úzké patice pro RAM, pak tu patici a nakonec zbytek kolíků. Kolíky na pozici druhé (pravé) 2114 není nutné osazovat všechny. Některé plošky jsou nevyužité. Nabízí se tak možnost zpracovat různé odštípané zbytky kolíků - vyšly mi akorát:-) K adaptéru je nutné přivést signály A10, A11, A12, A13 a /RD. Všechny je vhodné vzít vespod přímo na procesoru. Odkud vzít signály k přepínání polatity videa je jasné ze schématu ZX-80. Je také nutné přeškrábnout spoj A-C.

Mít trvale osazený RAMPACK je super. Kromě toho, že ho nemusíte připojovat na ten nespolehlivý "šoupací" konektor, je pozitivum i v tom, že vyjmutím dvojice RAM 2114 a náhradou za jediný čip 61256 (61257) výrazně odlehčíte stabilizátoru napětí 7805 na desce ZX. Zejména, pokud jste tam měli Tesly MHB 2114. Ty jsou žravé moc. Ale to jsem již uváděl u svého ZX-80. Ovšem je dobré upozornit na jednu věc: prodleva po zapnutí, či resetu počítače. ZX-81 po resetu testuje RAM a zjišťuje její velikost, stejně jako ZX-80. Na rozdíl od ZX-80 je ale tento test preciznější (dvojnásobná dekrementace buňky) a trvá o mnoho déle. Je tedy docela dlouhá prodleva, než se ukáže kurzor. Nevím, jak koho, ale mě to vždy znervózní:-))


NMI generátor

Generátor nemaskovatelného přerušení NMI je právě ten doplněk, který udělá ze ZX-80 plnohodnotný Sinclair ZX-81. Verze generátoru s číslem 4.1 je aktuálně (stav 2/2012) poslední verzí, kterou jeho tvůrce Grant Searle publikoval na svém webu o ZX-80/81 a prý je to to vono. Martin navrhl desku a přidal i videozesilovač Luise Seidelmanna (backporch je již součástí NMI generátoru). Poprosil jsem Martina, aby vynechal ty obrovské páčkové přepínače z verze 3 a nahradil je alespoň jumpery. Stalo se:-) Pouze jsme pozapoměli na nějaké montážní otvory, ale v produkční verzi desek, by už něco mělo být. Musel jsem pod desku vyrobit speciální držák přišroubovaný k základní desce počítače.


moje replika ZX-81
NMI generátor v.4.1
moje replika ZX-81
NMI generátor v.4.1


Generátor jsem od začátku plánoval připojit natvrdo a tak jsem si nelámal hlavu s přepínáním ZX-80/81. Prostě já to stavěl jako ZX-81. Osmdesátku mám zvlášť:-) Napoprvé mi to nejelo. Respektive jelo, ale byl rozhozený obraz. Totiž uchlácholen tím, že na desce už je videovýstup, vynechal jsem signál SYNC OUT. Jenže on nemá jít jen do směšovacích odporů před modulátorem, ale hlavně do čítače 7493 na desce ZX. Jakmile jsem si to uvědomil a napravil, šlapalo to bezva. Tím, že nemám TTL obvody v paticích, jsem nemohl použít "humánní" povytahování pinů, ale přeškraboval jsem spoje na desce. I s tím se počítalo, nehodlám z toho zase zpět dělat ZX-80. Ovšem to propojování desky ZX s deskou NMI, to je tedy taky síla. Vyfotit počítač zespodu se vůbec neodvažuji. Tam toho je:-)

Ještě k tomu exoticky znějícímu tranzistoru BSX 20 na desce NMI generátoru. Na jeho místě pochopitelně vyhoví libovolný univerzální spínací NPN trand. Mám tam BC 337 a pohoda džez:-)


Ostatní

Jak jsem již avizoval výše, udělal jsem i další úpravy, které jsem dělal již u své repliky ZX-80 a nemá tedy cenu je zde popisovat. A to včetně membránovo-tlačítkové klávesnice. Jen samolepka je pochopitelně jiná s layoutem ZX-81. Navíc jsem ještě vytvořil a přivedl signál /ROMCS na příslušnou volnou plošku expanzního konektoru (také již popsáno výše).

moje replika ZX-81
ZX-81 replika
moje replika ZX-81
ZX-81 replika

moje replika ZX-81
ZX-81 replika
moje replika ZX-81
ZX-81 replika

A takhle vypadají oba "kluci" pohromadě. Oba mají své vestavěné RAMpacky 16KB, oba mají ROM 64KB s možností přepínat 4 banky o kapacitě 16KB, oba mají membránovo - tlačítkovou klavku a oba mají videovýstup. Není to krása?


funkční repliky ZX-80 a ZX-81
funkční repliky ZX-80 a ZX-81 - není to krása?


Stejně je to zvláštní. Stály se na to fronty. Točily se v tom miliony. Byla kolem toho hysterie. A přitom na tom dohromady nic není. Jóóó, to se to kecá po 30 letech... :-) Každopádně z nich mám velkou radost. Takovéhle funkční a vlastnoručně postavené kousky jsou mi mnohem milejší, než originály. A hlavně je to lepší, než nefunkční replika z papíru.

PS: Jen doufám, že k tomu zleva i zprava v budoucnu přibudou i vlastnoručně postavení další kamarádi:-)



Sinclair ZX 81


RET



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