Фахівець-експрес

<habracut/>Ви пам'ятаєте свій перший комп'ютер? Я пам'ятаю. Це був ZX сумісний ПК Спектр. Це було в 89 році. Не знаю точно, купив тоді його батько чи поміняв на щось, але в будинку з'явився ПК, і все почалося. Саме на ньому я написав свої перші програми і освоїв Бейсік. Потім, коли я був у 7-9 класах, були ще ПК-01 Львів і Вектор 06Ц.
В 11 класі була спроба зібрати Оріон-128. Після школи я поїхав вчитися до Томська, і все, що встиг зробити на той момент — це просвердлити отвори і намалювати фарбою доріжки. До травлення плати так справа і не дійшла. Вже у Вузі у мене з'явилися PC сумісних ПК і старі комп'ютери стали в загальному то не потрібними. Але задум зібрати свій власний ПК продовжувала літати в повітрі майже 14 років. Затію підігрівав суперечка з батьком часів складання Оріона. Мабуть для мотивації мене на збірку, він говорив, що у мене не вийде зібрати його.
Восени 2014 року, збираючи чергову конструкцію на Arduino, задумався, а чи не можна зібрати на ній той самий Оріон-128, ну або, що простіше, Радіо 86РК наприклад. Обмірковуючи цю ідею, наважився втілити давню шкільну мрію — ПК, зібраний своїми силами. Сказано — буде зроблено. Впевненості додали відеоролики Олексія Морозова з ремонту старих комп'ютерів і статті на різних форумах присвячених ретро-ПК. На цих форумах сиділи люди, які постійно збирали ретро ПК.
І я почав шукати підходящу схему, без дефіцитних деталей — в ідеалі, лише дрібна логіка, процесор і порт вводу-виводу. Спочатку придивлявся до ПК Ленінград, але не зміг знайти в місті Z80, а на замовлення було довго чекати. У підсумку зупинився на схемі ПК Спеціаліст-експрес. Схема, я думаю, ідеальна для новачка, так як містить мінімум деталей, і проста в збірці та налагодженні.
Дуже якісна схема знайшлася на сайті www.spetsialist-mx.ru/ перемалював її людина з ніком Fifan, за що йому величезне спасибі.
Наступне питання — робити друковану плату з ЛУТ технології, або поринути в минуле, і зібрати її навісним монтажем, з використанням провід МГТФ, як це робило більшість любителів у 80ті роки. Так як основна ідея була саме зібрати пристрій, а не знайти йому велике практичне застосування, зважаючи на низьку продуктивності, то зупинився на другому варіанті.
Всі деталі для складання обійшлися приблизно в 4000 тенге (близько 1000 рублів). Всі мікросхеми вирішив саджати в панельки.


У перший день зібрав тактовий генератор і лічильники. Пайка МГТФ-му виявилася дуже проста. Хто пише в інтернеті, що потрібно чистити кінці, я ж просто відкушував провід кусачками, після чого наносив на кінчик невелику кількість каніфолі і грів паяльником з крапелькою олова. Оплетка при цьому сповзала приблизно на 0.5 мм, цього якраз достатньо, щоб його припаяти.
Руки свербіли подати харчування, і переконатися, що генератор і лічильники працюють. Але під рукою не було ні частотомера ні осцилографа, тому вирішено було завершити монтаж, і вже потім налагоджувати.

Другий сеанс намітився тільки через тиждень у вихідні. За 2 дні вихідних допаял синхрогенератор, регістри для формування зображення, мультиплексори і ОЗП.


Після чергового робочого тижня знову сів за пайку. За вихідні допаял майже всю схему. Не припаяні залишалися тільки порт клавіатури і магнітофона. Ще позникла проблема з підключенням живлення до процесора, на схемі були суперечливі відомості.
До того моменту я познайомився з Олексієм Морозовим (VINXRU) і Андрієм Анищеко. Олексій допоміг розібратися з висновками процесора. Забігаючи вперед скажу, що хлопці дуже багато допомагали в процесі побудови і налагодження ПК. За це Вам велике спасибі!
На цей момент комп'ютер мав практично закінчений вигляд.


Руки свербіли швидше включити його. Тому, як тільки припаяв стабілізатори, вирішити перевірити формування -5 Вольт. Для цього встановив в панельки мікросхеми тактового генератора, лічильників і інвертора на 155ЛА3. Включив харчування, і ось вони, чесні -5.6 Вольт на ніжці мікропроцесора! Радості в той день не було меж.


Тільки один момент змусив задуматися — стабілізатор 7805 (навіть посаджений на радіатор) розігрівався так, що до нього не можна було доторкнутись. І це тільки 4 мікросхеми в ланцюзі живлення.
Другий варіант стабілізації не відрізнявся оригінальністю. Я лише посадив паралельно 2 корпусу 7805 на більший радіатор. Грітися вони почали менше, але все одно доторкнутися до них через 10 хвилин роботи було неможливо. Ця обставина змусила купити зовнішній блок живлення на +5В (4А) і +12В (1А). Після цього проблеми з харчуванням більше не виникали, крім цього, наявність напруги на 12В дозволило відмовитися від стабілізатора 7812.
Після того, як вся схема була зібрана, залишилося записати в ПЗУ Завантажувач і Монітор. Це виявилося не так просто, як здавалося раніше.
У мене не було програматора. Я почав було зібрати ручної програматор, але ще раз поглянувши на код Завантажувача і Монітора, вирішив залишити цю згубну затію, хоча в 80ті багато йшли саме цим шляхом. Знайти програматор настільки древніх ПЗУ в Алмати не вдалося, а замовляти, і втратити місяць, не хотілося. Тому почав експериментувати з Arduino. Спочатку спаяв шілд, і навчився читати вміст ПЗУ. Обидві мікросхеми не були порожніми. І судячи з кодом, це швидше за все були прошивки від Аонів. Виникла ще одна проблема — їх треба стерти. У шкільному віці батько постійно говорив, що не можна, щоб на кристал ПЗУ потрапляло світло, вони від цього стираються. Я поклав обидві ПЗУ на кілька днів на Сонці. На вихідних знову перевірив вміст — ні стерлося ні біта інформації.
Повідомлення на форумах, а так само Олексій Морозов говорили про два способи стирання — це внутрішня колба від лампи ДРЛ з дроселем, що виділяє велику кількість шкідливого озону, та УФ бактерицидна медична лампа. Стирання ДРЛ-кою займає близько 3х годин, УФ лампою хвилин 15. Недовго думаючи, купив ОУФК-09-1, тим більше вдома були застуджені, і кварцування приміщення було б до речі. Обидві мікросхемке були очищені за 10 хвилин. Тепер треба якось навчити шилд писати в ПЗУ. На це пішло ще трохи часу. Спочатку планував зробити програмку-програматор на Visual Basic з пересиланням даних в Ардуинку через COM порт, але походивши з цією думкою день-два, вирішив спростити схему, а саме підключити до Ардуинке SD карту, на якій розміщувалася необхідна прошивка, а на шилде було б 2 кнопки — Читання і Запис. Хід виконання програми виводився в COM порт і відображався б на моніторі ПК у порту. В результаті вийшов такий шилд:


Прошив в ПЗУ Завантажувач і Монітор, які так само знайшлися на сайті Fifan-a. Включив харчування, і комп'ютер не заробив. Ну цього варто було очікувати. До того моменту вже був знайдений частотомір, і швидко з'ясувалося, що не вірно формується сигнал RAS, його частота повинна була бути близько 2 мГц, а було то 6, 4. Перепаивание панельки від ИР12 дало свої результати, сигнал почав формуватися вірно. На цю проблему пішло близько тижня. Але зображення все ще не було.
За порадою Андрія прошив в ПЗУ тестову програму, і з динаміка почали доноситися звуки. Це означало, що процесор, буфери, ПЗУ і порт вводу-виводу працювали правильно.
Після недовгих розглядів з'ясувалося, що вихідний транзистор дає рівень сигналу, якого не вистачало телевізора для роботи. Внісши невеликі зміни в схему цього сайту, зображення нарешті з'явилося! Але екран був розбитий на 6 ділянок, а зображення виводилося тільки у 3 з них.


Підозри впали на мультиплексори. Але як би я їх не переставляв, зображення не змінювалося. Продзвонювання плати тестером так само нічого не давала — всі з'єднання були на місці. Витративши ще кілька днів на цю проблему і перебравши ще пару варіантів (підбір конденсаторів в ланцюгах дільників і SYNC процесора), я знайшов причину — все ж мав місце непропай одного контакту в мультиплексорі. Зображення пішло, але з перешкодами у вигляді вертикальних ліній, крім цього 2 ОЗП світилися як несправні.


Перестановка мікросхем місцями результату не дала, значить ще один непропай. Так і виявилося. Харчування на них було відсутнє. Мабуть розплавив припій, коли допаивал згладжуючі конденсатори.

Після цього картинка стала такою, якою і повинна була бути. Тест програма показувала що все в нормі — зображення формується, ОЗУ в нормі.


Наступний крок — клавіатура. Простіше всього було б взяти клавіатуру з інтерфейсом PS/2 і через AVR контролер підключити її. Але походивши з цією ідеєю до кінця робочого тижня вирішив збирати клавіатуру за оригінальною схемою. В результаті остаточний вигляд ПК вийшов таким:


І вид з боку монтажу:


Залишилося поставити його в людський корпус, і переробити роз'єм клавіатури (ідея з 25 ногим роз'ємом виявилася громіздкою, тому не дуже вдалою) і буду вважати, що збірка завершена. Комп'ютер займе місце на полиці поруч зі старими ZX-Spectrum, ПК01-Львів, Вектор-06Ц і Микрошей, який мені недавно подарували, і який потребує невеликого ремонту.
З одного боку сумно, що однією давньою мрією стало менше, але з іншого-на те вони й потрібні, щоб збувалися. Ще сумно, що батько не дожив до того моменту, коли програв суперечку.
Висновок? Сверблять, або коли то свербіли руки — дерзайте, воно того варте! :)

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.