Osobný mikropočítač PP 01

ROM Modul PP 01
Zdroj: www.sapi.cz

Osobný mikropočítač PP 01 patrí do rodiny SMEP (Systém malých elektronických počítačov). Bol vyvinutý vo Výskumnom ústave výpočtovej techniky (VÚVT) v Žiline a vyrábal sa v Závodoch výpočtovej techniky (ZVT) v Banskej Bystrici.

PP 01 je 8-bitový mikropočítač postavený na báze mikroprocesora 8080. Poskytuje farebný grafický výstup s rozlíšením 256 x 256 bodov v ôsmych farbách pre každý bod. V základe obsahuje 16 kB ROM s interpreterom jazyka BASIC a jednoduchým Monitorom a 64 kB RAM, z ktorých je 24 kB vyhradených pre Video RAM.

Technické údaje
Mikroprocesor MHB 8080A @ 2 MHz
Vnútorná ROM 16 kB
Vnútorná RAM 64 kB, z toho 24 kB vyhradených pre Video RAM
Externá ROM ROM Modul o kapacite max. 16 kB
Organizátor pamäte Rozdeľuje adresný priestor CPU 64 kB na 16 segmentov po 4 kB. Do každého zo 16 segmentov možno priradiť ľubovoľný z 256 blokov z 1 MB adresovateľného pamäťového priestoru. Priradenie čísel jednotlivým blokom pamäťového priestoru je pevne definované.
Prerušovací systém ICU MH3214 - 8 úrovňový (USART Tx, USART Rx, časovač 1, 2 tlačidlá, 3 externé vstupy).
Časovač PIT КР580ВИ53 (i8253) - 3 16 bitové programovateľné časovače. Časovač 2 generuje hodiny pre sériový interfejs, časovač 1 môže vyvolávať prerušenie, časovač 0 je vyvedený na užívateľský konektor.
Sériový interfejs USART MHB 8251A - programovo prepínateľný na 4 rôzne režimy: MGF, TTL, IRPS, redukovaný V24.
Paralelný interfejs PPI MHB 8255A - môže pracovať iba v móde 0 ako bežný paralelný interfejs, alebo interfejs pre tlačiareň typu IRPR alebo CENTRONICS, resp. ako zbernica IMS-2 (HP-IB).
Systémová zbernica I41 vyvedená na samostaný konektor. Umožňuje pripojenie ďalších periférnych zariadení a rozšírenie RAM do celkovej veľkosti adresovateľného pamäťového priestoru.
Klávesnica Zabudovaná abecedno-číslicová klávesnica kontaktného typu s numerickou časťou a 14-timi funkčnými programovateľnými klávesami.
Zobrazovanie údajov Č/B rastrová grafika (8 odtieňov) v rastri 256 x 256 adresovateľných bodov, VF modulovaný sigál pre anténny vstup Č/B televízneho prijímača (cca 96 MHz), s možnosťou abecedno-číslicového zobrazenia 32 riadkov po 32 znakov.
Farebná rastrová grafika (8 farieb) v rastri 256 x 256 adresovateľných bodov s RGB výstupom pre farebný zobrazovací monitor, s možnosťou abecedno-číslicového zobrazenia 32 riadkov po 32 znakov.
Akustický výstup Zabudovaný reproduktor s programovým ovládaním amplitúdy a frekvencie.
Záznamové zariadenie Komerčný kazetový magnetofón
Kazetopásková jednotka DIGI-100
Floppy disková jednotka (pravdepodobne rozširujúci rošt ako u "PP 02", ktorý sa pripája na zbernicu I41 a obsahuje riadiacu jednotku na dvoch doskách SM 2151 a SM 2254 s dvoma 5,25" mechanikami)
Kazetopásková jednotka KPP 800 (CM 5203 - v 19" rošte je riadiaca jednotka SM 2199, 2x KPP 800/S a zdroj)
Napájací zdroj Vstavaný spínaný stabilizovaný zdroj s napätiami: +5V/5A; +12V/2A; -5V/0,3A; -12V/0,5A
Emulátor PP 01

PP 01 je na dobu svojho vzniku veľmi pozoruhodný počítač a určite si nezaslúži zostať bez záujmu. V súčasnosti však PP 01 nevlastní veľa ľudí, takže by bolo fajn, keby existoval aspoň jeho Emulátor. Už na prelome rokov 2010/2011 vznikla "experimentálna" verzia Emulátora PP 01, kvôli zvedavosti, ako to v tom počítači fungovalo. Ďalej však vývoj nepokračoval. Začiatkom tohto roka prišla prosba o "oprášenie" projektu, takže bolo rozhodnuté, že sa Emulátor PP 01 dotiahne do normálne použiteľného stavu.

Aktuálna verzia Emulátora PP 01 v0.1.7.214 je ešte stále Beta, keďže ešte zostáva dokončiť niekoľko zamýšľaných vecí.

Zmeny vo verzii v0.1.7.214
  • Upravený povel `O` a `o` v protokole SD-ROM Modulu podľa novej verzia FW.
  • Opravené chybné hlásenie prístupu do neexistujúcej pamäte ak nie je pripojený ROM Modul.
Zmeny vo verzii v0.1.6.212
  • Opravený dialóg pre uloženie/načítanie súboru do/z pamäte. Edit box pre meno súboru už nie je R/O, takže je možné priamo zadať meno súboru do edit boxu. Pridaná možnosť priamo spustiť kód, ktorý bol nahraný do pamäte.
TODO List (bez nároku na dodržanie poradia)
  • Flash load (bytový, blokový)
  • Snapshot
  • Rozšírenie RAM
  • Joystick
  • Ikonky pre asociované súbory

Download

SD-ROM Modul
PP 01 SD-ROM
Foto: RomBor
PP 01 SD-ROM
Foto: RomBor
Schéma PP 01 SD-ROM
Zdroj: RomBor

Ako už názov napovedá, SD-ROM Modul je moderná periféria k PP01, ktorá slúži ako plnohodnotná náhrada pôvodných ROM modulov a pridáva nové možnosti záznamu a čítania súborov z SD karty štandardnej veľkosti. Pripája sa k počítaču ako štandardný ROM Modul cez rozširujúci konektor v ľavej hornej časti počítača. Oproti bežnému modulu, ktorý obsahuje iba pamäte EPROM, z ktorých sa načítavajú rôzne programové rozšírenia, SD-ROM Modul obsahuje, okrem iného, hlavne mikrokontrolér ATmega328P, slot pre SD kartu a namiesto EPROM statickú pamäť RAM 32 kB. Naviac, ovládač SD-ROM zahŕňa jednoduchý súborový manažér a rozširuje BASIC o príkazy pre nahrávanie súborov a prácu s adresármi.

Popis zapojenia

SD-ROM Modul je pripojený na zbernicu cez budiče 74245. Vzhľadom na to, že táto zbernica umožňuje prenos dát iba smerom do PP 01, úrovne na pinoch DIR budičov pevne určujú ich smer - IC7 (dátová zbernica) smer do PP 01, IC8 a IC9 (adresová zbernica) smer z PP 01. Keďže na zbernici chýbajú adresové signály A11 a A12, tie sú "reštaurované" pomocou prioritného dekodéra 74148 (IC6) z výberových signálov /CS0 až /CS7, ktoré pôvodne vyberajú jednu z ôsmych 1 kB alebo 2 kB EPROM v ROM Module. 74148 zároveň vytvára signál /OEM, ktorý jednak otvára budiče 74245 a zároveň uvoľňuje dáta zo SRAM na dátovú zbernicu. Čítanie zo SRAM je teda počítačom aktivované, ak je aktívny niektorý zo signálov /CSx.

ATMEL nemá možnosť čítať zo SRAM, ale, samozrejme, zápis je možný. Pred zahájením zápisu aktivuje ATMEL signál /CSW, čím sa zablokuje 74148, deaktivuje sa tým signál /OEM a tak sa zabráni kolízii na vnútornej zbernici. Pre zápis jedného bytu do SRAM musí ATMEL najprv pripraviť adresu pamäťovej bunky do dvoch zreťazených posuvných registrov 74595 (IC3, IC4). To sa udeje prostredníctvom SPI (MOSI - dáta a SCK - hodiny pre zápis). Impulzom na ALE sa zapíše vyslaná adresa do výstupného registra. Následne sa na dátovú zbernicu pripraví zapisovaný byte a impulzom na /WEM sa zapíše do SRAM. Samotná SRAM je pripojená na vnútornú adresovú a dátovú zbernicu. Adresovým vodičom A14 určuje ATMEL, s ktorou 16 kB bankou SRAM sa bude pracovať. Signál /CSM sa aktivuje, ak je aktívny aspoň jeden zo signálov /CSW alebo /OEM (IC5C, IC5D).

SD karta je k ATMELu (IC1) pripojená štandardne cez SPI (MOSI, MISO, SCK, /SS). Signály MOSI, SCK a /SS majú upravené napäťové úrovne odporovými deličmi (R2 až R7). Napájacie napätie pre SD kartu je znížené z 5 V na cca. 3,6 V za pomoci dvoch diód D1 a D2 a filtrované kondenzátormi C5 a C6.

Sériová linka je tvorená jednoduchým prevodníkom TTL úrovní (na strane ATMELu) na RS232, resp. V.24 na strane PP 01. T1, R13, R14 a R15 upravujú výstupné dáta TxD. T2, D1, R16 a R17 zasa vstupné dáta RxD.

ATMEL je taktovaný frekvenciou 16 MHz za pomoci kryštálu Q1 a pomocných kondenzátorov C1 a C2. Resetovací obvod je tvorený iba pomocou C1 a C8 a tlačidla S1. Pomerne vysoké hodnoty R1 aj C8 sú nutné z dôvodu pomalého nábehu napájania samotného PP 01, čo pri nižších hodnotách spôsobovalo nemožnosť inicializácie alebo "zablokovanie" SD karty.

LED diódy indikujú 5 rôznych stavov: aktivitu SD karty, aktívnu banku SRAM, čítanie zo SRAM, zápis do SRAM a komunikáciu po sériovej linke.

Firmvér

Firmvér v ATmega328P v prvom rade zabezpečuje prístup na SD kartu za pomoci knižnice MMC/SD/SDHC card library. Druhou dôležitou úlohou je komunikácia s PP 01 cez sériovú linku V.24. SD-ROM je tu v úlohe Slave, ktorý prijíma povely od PP 01 v úlohe Master. Na základe daných povelov tak SD-ROM sprístupňuje PP 01 súbory na SD karte a napĺňa obsah SRAM, ktorá je potom prístupná na čítanie, rovnako ako pôvodný ROM Modul.

Ovládací program

Ovládací program je akousi nadstavbou GBASICu, ktorá rozširuje GBASIC o nové príkazy a funkcie, ktoré umožňujú pristupovať k súborom na SD karte. Ovládací program ďalej rozširuje znakovú sadu o malé písmená a tiež umožňuje zadávanie malých písmen z klávesnice. Inicializácia ovládacieho programu sa prevedie zadaním príkazu ROM. Detailný popis je uvedený v užívateľskej príručke.

Download

Literatúra
Odkazy