Важно

  •  

Sunday, August 09, 2015

Радио86РК - советский самодельный компьютер

Форматирование моё.

См. также
Радио86РК - советский самодельный компьютер
Советские персональные компьютеры
Клоны ZX Spectrum


Вы когда-нибуть собирали компьютер? Ну хотя бы один раз в жизни. Хотя бы не полностью.

— «Ну конечно!» — скажете вы.

И будете не совсем правы.

Нет, я ни в коем разе не умаляю ваших достижений, однако, в далеком 1986 году в СССР собрать компьютер могли лишь опытные радиолюбители. Это сейчас достаточно купить материнскую плату, процессор, достать пару планок оперативной памяти и жесткий диск на побольше, и водрузить это все в красивый корпус с блоком питания на 500W. Все это, заметьте, делается без помощи паяльника, осциллографа и кучи принципиальных схем.



Ниже есть продолжение.

Лишь немногие читатели Хабра могут похвастаться, что в советское время действительно собирали бытовые компьютеры. Доставали честными и нечестными путями дефицитные микросхемы, вытравливали печатные платы, до ночи воевали с УФ ПЗУ, вооружившись тумблерным программатором или наматывали трансформаторы для блоков питания. Спустя несколько месяцев кропотливой сборки и наладки наконец-то получалось то, что уже можно гордо называть бытовым компьютером. А если удавалось найти или сделать подходящий и красивый корпус для своего творения, то такой компьютер вызывал зависть у всех, кто еще не прокачал свои навыки крафта до 80 уровня.

Одним из наиболее популярных самодельных бытовых компьютеров стал Радио86РК, описание и схема которого были опубликованы в цикле статей в журнале «Радио» № 4-6/1986 г. Два автора этих статей, Г. Зеленко и С. Попов, в соавторстве с В.В. Пановым, впоследствии выпустили книгу «Домашний компьютер» (Издательство «Радио и Связь»), целиком и полностью посвященную компьютеру Радио86РК.

Радио86РК — не первый бытовой компьютер, который предлагался для сборки радиолюбителями. Его предшественником был «Микро-80», состоявший из большого количества модулей, и насчитывавший порядка 200 микросхем. Он был сложен в сборке и наладке, поэтому особого распространения не получил.


Один из авторов компьютера «Микро-80». Изображение взято с сайта http://mrsaing.my1.ru

А вот Радио86РК состоял всего лишь из 29 микросхем и небольшого количества других радиодеталей, был прост в сборке и, если не было допущено ошибок в монтаже, начинал работать сразу после включения питания. Однако, из-за попадавшихся бракованных радиодеталей, Радио86РК мог и не запуститься, и вот тогда приходилось брать в руки щупы осциллографа, и искать неисправность.

Лишь потом, когда государство приняло решение выпускать радиолюбительские конструкторы (и даже производить клоны радиолюбительских бытовых компьютеров) серийно, жить радиолюбителям стало немного проще...

Технические характеристики Радио86РК.



Процессор: К580ИК80А (КР580ВМ80А) — советский аналог процессора I8080А, работающий на частоте 1.78 МГц. На самом деле, номинальная тактовая частота этого процессора составляла 2.5 МГц, однако для упрощения схемы бытового компьютера Радио86РК было решено отказаться от тактового генератора для видеоконтроллера, и использовать в качестве него генератор тактовой частоты процессора. В связи с тем, что видеоконтроллер переваривал только частоту 1.78 МГц, приходилось довольствоваться заниженной частотой процессора.




ПЗУ: 2 КБ на микросхеме с ультрафиолетовым стиранием К573РФ2 или К573РФ5 (буржуйский аналог — 2716) в которой размещена управляющая программа «Монитор». Во время отладки компьютера, вместо «Монитора», в ПЗУ записывали диагностический тест, проверяющий корректную работу памяти, знакогенератора и клавиатуры. Поэтому данную микросхему обычно устанавливали на панельку.




Оперативная память: в оригинальном варианте — 16 КБ на восьми микросхемах К565РУ3. В доработанном варианте — 32КБ на шестнадцати микросхемах К565РУ6 (напаенных друг на друга вторым этажом). Для нормальной работы компьютера Радио86РК с 32 КБ оперативной памяти было необходимо изменить прошивку ПЗУ «Монитора» в связи с изменением конечных адресов ОЗУ.



Видеоподсистема: построена на связке микросхем КР580ВГ75 + КР580ВТ57. Символы для знакогенератора прошиты в микросхеме ПЗУ К573РФ1. Данная микросхема требовала для своего питания аж целых три напряжения: +5, +12 и -5 вольт, и часто выходила из строя в случае пропадания одного из напряжений питания. Многие радиолюбители заменяли ее на микросхему К573РФ5, благо изменения в схему вносились небольшие. Доступен только текстовый черно-белый режим 25 строк на 64 символа, не смотря на то, что микросхема КР580ВГ75 позволяла реализовать цветное изображение. Для простоты конструкции от цветного изображения решили отказаться.


В связи с дефицитностью микросхемы КР580ВГ75, некоторые радиолюбители заменяли ее на отдельную плату, содержащую около двадцати более распространенных микросхем. Правда после такой замены на компьютере некорректно работали программы, обращающиеся к видеопамяти напрямую, в частности — игры. Без адаптации работали только те программы, которые обращались к видеопамяти через функции ПЗУ.

В качестве монитора использовался обычный телевизор или видеомонитор Электроника МС 6105.




Клавиатура представляла собой матрицу с контактами на замыкание, которая полностью обслуживалась ЦПУ через порт ввода-вывода, выполненного на одной из микросхем КР580ВВ55 (всего таких микросхем в компьютере две). В клавиатуре чаще всего использовались герконовые кнопки от калькуляторов, которые не отличались плавностью хода, зато имели высокую надежность.



В качестве источника звука использовался вывод процессора INTE (на котором формировался сигнал «разрешение прерываний»), переключаемый командами EI/DI. Поскольку прерывания в компьютере не использовались, этот вывод был свободен. Не пропадать же добру, ведь правда?



Блок питания: один из наиболее важных узлов компьютера, проектировавшийся с максимально возможной надежностью, ведь из-за его неисправности могли выйти из строя довольно дефицитные и дорогостоящие микросхемы. Дело в том, что для своей работы компьютер Радио86РК использовал три напряжения питания (-5В,+5В и +12В), причем первым должно подаваться напряжение -5В, а затем +5В и +12В. Сниматься же они должны в обратном порядке. Также допускается одновременная подача и снятие всех напряжении, а при пропадании одного из них должны сниматься и все остальные.



В качестве внешнего устройства для хранения программ и данных применялся бытовой кассетный магнитофон.




Периферийные устройства (например, принтер) подключались свободному порту на второй микросхеме КР580ВВ55.

Внешний вид Радио86РК.

Говорить о внешнем виде самодельного компьютера не совсем корректно.
Каждый старался как мог, и делал корпус под свой РК86 из того, что под руку попадется. Некоторые вообще не заморачивались, и оставляли компьютер совсем без корпуса, а потом холили и лелеяли его — не дай бог пролить на него пиво ай, или убить статикой.

Радиолюбители, постигшие Дзен, старались спрятать свое детище в корпуса от советских калькуляторов соответствующих габаритов (например, Искра 111М), а те люди, которые умели не только держать в руках паяльник, но и работать с оргстеклом делали свои собственные корпуса.


Радио86РК в корпусе от калькулятора Искра 111М. Изображение взято с сайта http://sfrolov.livejournal.com

А теперь, давайте посмотрим на корпусное исполнение моего экземпляра Радио86РК.



Он сделан из оргстекла, и покрашен в желтый цвет. В верхней крышке корпуса вырезаны отверстия для кнопок и двух светодиодов.

Клавиатура набрана из кнопок от советских калькуляторов. Буквы и стрелки приходилось рисовать на кнопках вручную — сверху таких кнопок имеются прозрачные колпачки, защищающие надпись от стирания. Цифры на кнопках рисовать было не нужно, так как они уже были нанесены заводским способом на кнопки каждого уважающего себя калькулятора.



По бокам корпуса нет ничего интересного, а вот на задней стенке расположились все необходимые разъемы — разъем для подключения магнитофона, телевизора, кнопка «Сброс», и разъем для блока питания.



Корпус блока питания также сделан из оргстекла и покрашен в желтый цвет.

Помимо разъема питания Радио86РК и кнопки включения, на передней стенке корпуса БП имеется розетка +5В, которая, в принципе, не нужна. Но это не баг, это фича (с).



Боковая стенка блока питания — гигантский радиатор. Вот таким образом были решены проблемы с охлаждением.

Что же у него внутри?



Снимаем верхнюю часть корпуса — никаких винтов, просто тянем вверх.



Нашему взору предстает клавиатура, соединенная шлейфом с основной платой компьютера.



Открутив 4 винтика и отсоединив шлейф от клавиатуры, можно добраться до основной платы компьютера Радио86РК. Печатная плата — двухсторонняя, довольно качественно вытравленная. Однако из-за ошибок разводки некоторые дорожки перерезаны и проложены с помощью обычного провода.



Очень многие микросхемы установлены на панельку. Например, процессор.



Оперативная память также гнездится в панельках. Да еще и вторым этажом.



Знакогенератор. Вместо отечественной микросхемы К573РФ1, он выполнен на немецком аналоге U555. Так надежней.



Микросхема К573РФ5 (ПЗУ «Монитора») также заменена на аналогичную ей микросхему 2716.



Генератор тактовой частоты КР580ГФ24. Тоже в панельке.



Клавиатурный порт ввода-вывода. Рядом пустая панелька для такой же микросхемы, предназначенной для подключения 8-ми битных периферийных устройств.



Видеоконтроллер.

Напоминаю, что всю эту красоту радиолюбитель должен собрать сам, руководствуясь описанием и схемами из журнала «Радио». А помочь в кропотливой сборке и наладке должны были справочные таблицы, опубликованные там же.



Это выглядело примерно так.

Делу время, потехе — час.

Многим наверняка будет интересно, во что же играли суровые дядьки, сумевшие собрать бытовой компьютер Радио86РК. Оказывается, для РК86 было написано довольно приличное количество программ, в том числе и развлекательного характера.

Хотите на них взглянуть? Пожалуйста!

Сперва подключим Радио86РК к монитору и магнитофону. Теперь вставляем кассету с любимой игрой, жмем на компьютере кнопку I (начальная буква слова «Input»), после нее не забываем нажать клавишу ВК (возврат каретки, аналог клавиши Enter), и включаем магнитофон на воспроизведение. Монитор волшебным образом перестает выводить что-либо на экран (это особенность работы компьютера), и лишь после загрузки программы изображение снова появляется. Загрузка завершена.

Для запуска программы необходимо нажать кнопку G (начальная буква слова «GO»), и подтвердить команду нажатием клавиши ВК. Иногда необходимо указывать начальный адрес памяти, где располагается программа, но это бывает очень редко.


Давайте же посмотрим, во что можно было поиграть на компьютере Радио86РК.



Червяк.



Крестики-нолики



Цирк



Lode Runner



Pacman





Тетрис

Заключение.

Вот, в принципе, и все, что я хотел рассказать о советском самодельном бытовом компьютере Радио86РК. Возможно кто-то из читателей Хабра в свое время занимался сборкой такого компьютера, или работал на нем. Если вы можете поделиться своими впечатлениями, замечаниями и просто интересными фактами о Радио86РК, я буду вам признателен.
http://geektimes.ru/post/195972/


Избранные комментарии:

Многие программы писались с помощью языка программирования BASIC «МИКРОН»

Как и многие другие домашние компьютеры того времени — ассемблем или машинный код, и языки для обучения типа BASIC и такого плана. Всё зависело от требований и опыта пользователя.

Бывало, что перепечатывали программы из журналов. Там зачастую был машинный код если что-то более-менее интересное.

BASIC а не было изначально на нём как и ассемблера(только машиные коды), его интерпретатор надо было вручную вводить в машиных кодах, которые были опубликованы в журнале радио. Эх, никогда не забуду таблицу соответствия машиных кодов и комманд на ассемблере, то еще время было…

Кто не в теме, скажу что программа вводилась как набор байт, это один печатный лист А4 полностью в символах иногда 2-4 листа кода


Всё верно, спаять было не так сложно, но сборка иногда стопорилась на недели/месяцы пока не были найдены нужные детали, которые мы заказывали обычно друзьям, ездившим в Питер [или в Киев]... Отладка же затруднялась недостатком знаний, почерпнуть которые в те годы можно было только из журналов, либо сходить в библиотеку и провести там несколько часов (как ни трудно это представить, но инета тогда не было!).

Клоны ZX Spectrum

Форматирование моё.





См. также
Радио86РК - советский самодельный компьютер
Советские персональные компьютеры
Клоны ZX Spectrum


ZX Spectrum - это общее название целого семейства компьютеров, первый из которых был создан гениальным английским инженером сэром Клайвом Синклером еще в 1982 г. В основу архитектуры "Cпектрумов" (кстати, отдавая дань почтения автору, их часто называют "Cинклерами") лег процессор Zilog Z80, революционный по меркам того времени микрочип, который успешно конкурировал с другими восьмиразрядными процессорами, в т. ч. и продукцией компании Intel.

Ниже есть продолжение.




https://www.youtube.com/watch?v=rt8KfCSbUng#t=762

Первые модели ZX Spectrum оснащались 16 Кбайт оперативной памяти с возможностью апгрейда до 48 Кбайт. Однако даже в то время такой объем оказался недостаточным, и на смену пришли "Cпектрумы" второго поколения, изначально оборудованные 48 Кбайт памяти. В них использовался процессор Zilog Z80A, который работал на частоте в 3,5 МГц. Компьютер поддерживал единственный графический режим 256x192 пикселов с возможностью выбора из 8 цветов. Для того, чтобы сократить объем видеопамяти для кадра, использовалась архитектурная особенность: в матрицах 8x8 точек одновременно можно было использовать только два цвета. В ПЗУ ZX Spectrum была прошита версия языка программирования Basic [он же служил и операционной системой], которая не отличалась скоростью транслирования, но выступала хорошим учебным пособием для начинающих программистов. Много нареканий со стороны пользователей вызывала резиновая клавиатура с неудобными кнопками. Несмотря на все недостатки, уже первые модели "Спектрумов" прочно заняли лидирующие позиции на компьютерном рынке родины сэра Синклера, а затем и в остальном мире

Первые модели ZX Spectrum оснащались 16 Кбайт оперативной памяти с возможностью апгрейда до 48 Кбайт. Однако даже в то время такой объем оказался недостаточным, и на смену пришли "Cпектрумы" второго поколения, изначально оборудованные 48 Кбайт памяти. В них использовался процессор Zilog Z80A, который работал на частоте в 3,5 МГц. Компьютер поддерживал единственный графический режим 256x192 пикселов с возможностью выбора из 8 цветов. Для того, чтобы сократить объем видеопамяти для кадра, использовалась архитектурная особенность: в матрицах 8x8 точек одновременно можно было использовать только два цвета. В ПЗУ ZX Spectrum была прошита версия языка программирования Basic, которая не отличалась скоростью транслирования, но выступала хорошим учебным пособием для начинающих программистов...

...В связи с обилием игр джойстики были весьма популярны у пользователей Спектрума. Обычно компьютеры комплектовались двумя интерфейсами джойстиков: Sinclair-joystick и Kempston-joystick. Sinclair-Joystick был оригинальным решением — он дублировал некоторые клавиши клавиатуры: порт 1 — „6“...„0“, а порт 2 — „1“...„5“. Это позволяло проивзводителям не программировать специально опрос джойстикам, а пользователям использовать их, настроив в программе управление соответствующими клавишами с клавиатуры.

Kempston-joystick, напротив, использовал собственный отдельный порт, и если в программе не предусмотрено управление Kempston'ом, то использовать его было нельзя. Однако, этот джойстик можно было использовать вместе с клавиатурой или в игре в несколько рук — вследствие особенностей схемотехники некоторые сочетания клавиш не работали правильно, что не позволяло использовать Sinclair-джойстики и клавиатуру одновременно...

...Компьютер Роби — аналог Хоббита, который, в свою очередь, разработан на архитектуре ZX Spectrum с сохранением программной совместимости с оригиналом. Разработан в СССР в конце 1980-х (возможно, в 1989 году).




В конце 1980-х в Бресте собирали ПЭВМ «Байт» (модификации «Байт» и «Байт-01») — 8-разрядный домашний компьютер, клон компьютера ZX Spectrum. В Белоруссии в декабре 1990-го года Байт стоил 960 советских рублей.





Компьютер «Byte» производства завода «Днестр»



Пентагон 1989 года — клон ZX Spectrum для самостоятельной сборки.



«Дельта-С» выпускался с 1989 года. Этот компьютер — близкий по структуре логики клон ZX Spectrum+.




Игровой компьютер «Символ» — ещё один клон многими любимого ZX Spectrum. Производили его с 1990 до 1995 года в Пензе.




В Минске делали на НПО им. Ленина c 1990 года производили клон ZX Spectrum 48K — Сантака-002 на базе оригинального процессора Zilog (Z840004PSC). Практически такая же машина, но с Secam кодером, производилась в Краснодаре под названием Импульс-М.

В качестве ПЗУ (16 КБ) использовались восемь микросхем КС573РФ2 или КР573РФ5 по 2 КБ.





«Учебно-игровая приставка» Ратон 9003 тоже была клоном ZX Spectrum. Его производили в Белоруссии на базе процессора Z80 с 1993 года.

В комплект входил кемпстон-джойстик и кассета с программным обеспечением.




Нафаню, клон ZX Spectrum 48К, можно было носить в чемоданчике с корпусом компьютера, блоком питания и джойстиком. Продавали его в 1990 по цене 650 рублей.




...
http://www.in-nov.ru/SerSG/hardware/prof/before_x86/z80_spektrum/index_.htm
http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Устройство ZX-Spectrum
http://geektimes.ru/post/195972/

Избранные комментарии:

...Запись ставилась руками на начало считываемого участка (программы), там был записан пилот-тон — продолжительное «пи-и-и-и», по которому идет синхронизация. Запускается загрузчик, включается магнитофон — ждем, когда домотает программу до конца и надеемся, что никто не щелкнет выключателем люстры и не включится холодильник...


Процесс весьма чувствительный был ко многим факторам. Постоянно подкручивать головку на магнитофоне было, например, обычным делом.

Скорость ввода-вывода была порядка 1кбит/с (без учета синхронизационных блоков). Файловой системы не было, каждая программа писала в своем формате... — бинарники в своем, программы на бэйсике в своем и т. д.


Все еще самыми надежными бэкапами являются ленточные носители.

.... В качестве ОС смутно вспоминается почему-то BASIC, причем кнопкам на клавиатуре соответствовали отдельные команды (нажал на кнопку — на экране появилась команда LOAD — ввод — включаем магнитофон, слушаем программу, работает!). Мне лет семь тогда наверное было, но проблем с подобным интерфейсом не возникало :). Чуть позже, наигравшись в игры, пробовал вводить программы из книжечки по BASIC-у с примерами... А еще компьютер постоянно «сбрасывался» от статического электричества, из-за чего вокруг него ходили на цыпочках и перед тем как за него сесть хватались за батарею и снимали слишком электризующуюся одежду. Забавное было время )...

...Радиодетали в то время были дефицитными и многие вещи делали заменой — одна микросхема заменялась десятком попроще и подоступнее. ПЗУ стирались ультрафиолетом.
Носители были — кассеты от магнитофона...Игры были текстовыми...

...Со спектрумом тоже много было интересного. Схема на него стоила как стипендия, а плата, как зарплата взрослого за месяц.

Самое неприятное, что на плате 2 дорожки были не правильно разведены, а информацию никто не знал или не давал, а если давал то очень задорого (25 рублей, а стипендия была 30 рублей). Приходилось вечерами сидеть с тестером и прозванивать ВСЕ дорожки, отмечая их потом на схеме и в итоге я нашел неточности и переделал, за что был приятно вознагражден в виде сразу заработавшего компьютера.

Надпись "(С)1982 Sinclair Research Ltd." вызывала восторг и наслаждение.
Монитор был ламповый черно-белый телевизор.

Покупка радиодеталей для сборки так же были приключениями — тогда только начинались радиорынки и они были стихийными.

Помню, как загремел в милицию за 40 клавиш для Спектрума... говорили раз так много кнопок, значит спекулируешь...

...Затом потом разные варианты Спектрумов собирал примерно от трёх до пяти недель. Плюс 1-2 недели на отладку, блок питания и прочее. В Спекках были дорогие опять те же РФ-ки. Процессоры Z80A и Z80C я где-то умудрился урвать почти даром, которые и использовал в Спекках, а потом в АОН-ах.

Кстати, АОН — это тот же компьютер, но более специализированный. Их я собирал на заказ примерно 2-3 штуки в день. Но это уже наступали другие времена когда детали достать становилось уже проще.

И это я не отношусь к опытным радиогубителям.


Советские персональные компьютеры



Сокращено.

См. также
Радио86РК - советский самодельный компьютер
Советские персональные компьютеры
Клоны ZX Spectrum

...
Микро-80

Одним из первых советских домашних компьютеров был Микро-80. Чтобы его собрать, нужно было использовать инструкцию из цикла статей в журнале «Радио» в 1982-1983 годах. Компьютер построен на базе микропроцессора КР580ВМ80, аналога i8080 от Intel. На фотографии — один из разработчиков компьютера Микро-80 Сергей Попов.


...

Ниже есть продолжение.

БК

БК означает Бытовой компьютер. Это семейство 16-раздяных компьютеров, совместимых по системе команд с СМ ЭВМ, PDP-11 и ДВК [Диалоговый вычислительный комплекс] Первые модели выпускали с 1985 года. В качестве устройств хранения данных была компакт кассета и дисковод. В модельный ряд входили БК-0010, БК-0010-01, БК-0011 и БК-0011М.

БК-0010: БК за рога!



Бытовой компьютер БК0010-01 в 1989 году стоил 750 рублей. [см. также тут]



Радио-86РК
[Здесь отдельный детальный обзор этого компьютера.]

Компьютер Радио 86РК 1986 года был предназначен для сборки радиолюбителями. Это легендарная разработка, за которой последовало множество клонов.




Печатная плата для сборки Радио 86РК.



Среди клонов Радио 86РК: Альфа БК, Микроша, Электроника КР-01/02/03/04, Партнер 01.01, Криста, Апогей БК-01, Спектр-001.






Компьютер Микроша производился на электромеханическом заводе с 1987 года. Печатали даже рекламные листки c информацией о нём.






...
http://geektimes.ru/post/195972/