EDUC-8 Microcomputer

[Lavr]

любители иногда делают АЛУ однобитным, а аргументы и результат сдвигают побитно вдоль
входов и выхода АЛУ.
Это замедляет скорость процессора в 8 раз (8-битного), но шибко экономит число корпусов.
Дважды упомянутый мной EDUC-8 Microcomputer тоже такой трюк использует.

Я схемотехнику - всегда люблю посмотреть...
Но этот древний, как экскременты динозавра, EDUC-8 Microcomputer был опубликован
в ужосс-каких древних журналах Electronics Australia magazine за 1974-75 г.г.

И на весь интернет остался один любитель, который собрал этот EDUC-8.
Я, наивный, и, может быть, не очень скромный, написал ему слёзное письмецо:
"а нельзя ли, dear sir Steven Pietrobon, глянуть лишь одним глазочком на схему
этого чуда?"

И вы не поверите, джентльмены! Я!!! Для этого проштудировал в интернете
раздел, как писать деловые и приличные письма в западной переписке!

Вот что ответил мне "dear sir Steven Pietrobon":

Dear Lavr,

I have made a scan of all the articles which is available on CDROM. If you would

like to buy the CDROM, the cost is AU$10 sent to my PayPal address
paypal@sworld.com.au

There are 79 pages in 13 articles from August 1974 to August 1975. I have also
included an additional 9 pages from the EDUC-8 book. Each page is a JPEG file at

400DPI and about 3MB in size, and 232MB altogether.

Aug. 1974: Build your own digital computer!
Sep. 1974: Our do-it-yourself computer: how it works
Oct. 1974: Our EDUC-8 computer: starting construction
Nov. 1974: Building our computer: three more sections
Dec. 1974: The EDUC-8 computer: getting it going - at last!
Jan. 1975: EDUC-8: adding the input/output interface
Feb. 1975: Programming your EDUC-8 microcomputer
Mar. 1975: Interfacing EDUC-8 with punched paper tape
Apr. 1975: Interfacing EDUC-8 with a Philips 60SR printer unit
May 1975: A full ASCII-type input keyboard for EDUC-8
June 1975: Teaching your EDUC-8 to play a melody
July 1975: Interfacing EDUC-8 to teleprinters & mag. tape
Aug. 1975: Interfacing a Burroughs self-scan display panel to your EDUC-8

All the best, Steven.

Это значит, что за $10 австралийских бакинских комиссаров я должен приобрести
кучу отсканированных раритетов, чтобы увидеть схему, которая кроме доли
любопытства мне практически как бы и не нужна?...

[Shaos]

Ну так что, покупаю?
Напиши мне точно что это - как написать в комментах к платежу -
CD with scans about EDUC-8 Microcomputer?

[Lavr]

Shaos - мне кажется надо бы купить, сделали бы у нас раздел EDUC-8 Microcomputer.
Я бы подкинул сюда всё что сам накопал в поиске по сети...

Я, честно говоря, не знаю, как это делается через PayPal, поскольку ни разу не делал...
Так что - даже не могу сказать - как это у вас принято договариваться о таких вещах...

[Lavr]

Несколько слов о том, по поводу чего мы тут ломаем копья и пишем письма, раз уж мы
решили создать такой топик...

EDUC-8 microcomputer один из первых любительских компьютеров Австралии, выполненный
на TTL-логике по архитектуре, похожей на PDP-8, с аналогичной системой команд.

Он ровестник исторического монстра "Mark-8" о котором здесь ещё в 2005 году вели беседу,
когда меня тут и рядом не было...



Но Австралийцы очень горды своим первокомпьютером, поскольку "Mark-8" был сделан на микропроцессоре
i8080, а EDUC-8 microcomputer - полностью на TTL-рассыпухе в том далёком 1974 году!
Кстати говоря, произносить его следует не как "Эдук-Восемь" (Эдьюк-Эйт), а слитно - "Эдьюкейт" (с намёком
на образование).

Конструкция "Эдьюкейт" подобна набравшему потом популярность и известность"Альтаир-8800" и его клонам.


Как и у "Альтаир-8800", у "Эдьюкейт" появились постепенно разные прибамбасы в виде нормальной
клавиатуры, терминала и даже матричного принтера!
А вот 2 последовательных порта, как пишут, были введены автором в конструкцию EDUC-8 изначально.

Автор "Эдьюкейт" - Jim Rowe, (как пишут, талантливый инженер-электронщик) - опубликовал все свои
конструкции в журналах Electronics Australia magazine за 1974-75 г.г., а потом собрал все воедино
вот в этой книжке:


Сейчас Jim Rowe сотрудничает с журналом "SILICON CHIP Electronics Magazine" - наследником “Electronics Australia”.

Что книжку, что журналы, сегодня ни на одной помойке не сыщешь, раритетнее окаменелого говна динозавра они!
Это и вынудило нас пообщаться с единственным известным держателем раритетов на небезвозмездной основе...

Краткое описание архитектуры, системы команд, особенностей программирования и примеров программ можно
найти на Lawrence Wilkinson's Educ-8 Page

Он, видимо, большой поклонник EDUC-8 microcomputer-а, и на его страницу даёт ссылку Педивикия, хотя ничего
такого потрясающего на его странице и нет.

Но там я нашел эмулятор этого самого EDUC-8 microcomputer, который позволяет не только нащёлкать программу
тумблерами побитно, но и загрузить её из ассемблерного файла!

Эмулятор написан на VBasice и распространяется по гнутой лицензии с исходниками. Я его попробовал - работает
вроде как годно, но у меня файловый ввод-вывод выпадал в ошибку.

Ну поскольку исходники были, то я файловый ввод-вывод подправил, и если у вас авторская версия тоже заглючит -
можно попробовать мой исправленный вариант.
Следуя принципам гнутости, я правленные исходники также в архив приложил...


PS. А чего я, собственно, к этому EDUC-8 прицепился? Да он очень похож по идеологии на наш 4_Bit_CPU, который я
собираюсь уже до работающего варианта довести. А посему, видимо, мне тоже понадобится похожий эмулятор, чтобы
попробовать тестировать программы, написанные для 4_Bit_CPU. Вот и интересно взглянуть, как подобную работу
выполнили другие...

[Shaos]

Steven ответил... Так что ждёмс диск

Диск прибыл через 11 дней



Steven Pietrobon даже аккуратно вырезал бумажную нашлёпку и приклеил на самописку,
но она при транспортировке отсохла

P.S. Отправка ему обошлась в две марки номиналом $2.35 (т.е. всего $4.70) - причём он зареюзал
уже поюзанный конверт, в котором к нему пришли кондёры из фарнела...

[Lavr]

Схемотехника EDUC-8

Я решил, что неплохо бы ознакомить всех со схемотехникой EDUC-8 без подробных описаний.
В конце-концов, язык схем международный и универсальный, так что кого интересуют собственно
сами схемы, этого, пожалуй, будет достаточно.

Если кого-то вдруг заинтересуют подробности - обращайтесь к Shaosу в личку.

Итак...

















Эти схемы в общем-то дают исчерпывающее представление о самом загадочном коробке.

Есть дополнительно схемы полноразмерной клавиатуры, интерфейса к принтеру, терминалу
и семи-сегментному дисплею, а также к плате, формирующей звук.

Самое последнее, что прицепили к EDUC-8, это интерфейс к кассетному магнитофону,
который дополнил ввод с перфоленты, схема которого также имеется в наличии.

Скажу я, что джентльмен - держатель этих материалов - вполне справедливо схемы отдельно
повырезать не захотел...

Shaos перезалил схемки, причём некоторые стали кликабельными, а также добавил несколько пропущенных (упомянутых отдельно как "имеющихся в наличии"), но возможно кому-то интересных:

















P.S. Часть схем, отрисованных в gEDA-CAD, можно скачать в виде картинок вот здесь.

[Lavr]

Ну и на этой картинке сам изобретатель EDUC-8 что-то постановочно показывает испуганной плюшке-
школьнице на фоне двух PDP-8...





Обычно для таких фоток берут чью-то родственницу, дабы она потом порадовала родителей и потрясла
своих подруг собственным изображением на обложке журнала!

В противном случае на такую фотку помещают "симпатичное блондинко" (если в 1974-м было
распространено такое понятие)...


А вот заслуженных участников различных олимпиад, таких, как наш Shaos, на такие фотки помещают
крайне редко. Да и то - либо по-родственному, либо по знакомству...

Вот и не видят юноши пылкие со взором горящим и стремлением к новинкам электроники вокруг
себя никаких компьютеров до возраста весьма почтенного...

[Lavr]

Я в новогодние праздники общался с друзьями, с которыми ВУЗ заканчивал. Все они электронщики до сих пор. И задвинул я им вот эту мысль, что любительская компьютеризация СССР могла бы начаться вовсе не с "Микро-80", а скажем, с простого процессора на мелкой логике - всё равно конструкция монструозная. А они мне возразили, что - нет. И сказали, что "Микро-80" - это просто массовая реклама и возникший ажиотаж. Люди старше нас, которых ты, Лавр, хорошо знаешь (сказали мне), вполне успешно и без лишнего шума делали те же контроллеры и микропроцессорные устройства, в частности, на 589-й серии. Возможно и сама концепция "персональной ЭВМ" не была тогда столь популярной. Других интересов и забот хватало.

Я вчерне прочитал все материалы с диска Stevena Pietrobona и в высказанной выше мысли лишь укрепился.
Если в СССР процессоров было и мода не наступила, то и делать компы на рассыпухе никто и не рвался.
И я и Shaos в своём юном возрасте компьютеров не видели, поскольку партия так считала - советским
людям дома компьютеры не нужны...
Напомню, что компьютер - прибор для информационных технологий, а до определённого времени и все
печатные машинки были на учёте и сдавались образцы их шрифта.

Так вот, поскольку образца для подражания мы не видели, то и стремиться было не к чему...

А история с EDUC-8 это лишь подтверждает. Компьютеры на виду были. Удобства их - очевидны.
Но для дома они громоздки и дороги.
Нашелся энтузиаст - и самодельный комп по образу и подобию воплотил, подтвердив, конечно, что
"не боги горшки обжигают"...

Ведь если было в СССР телевидение, так энтузиасты каких телевизоров не понаделали!
От дисков Нипкова до аппаратов прямого усиления с осциллографическими трубками!

[Lavr]

Я думаю, что следует добавить несколько слов о выразительных свойствах
этого симпатичного коробка.

Сразу скажу, что автор - Jamieson Rowe - вовсю подсматривал в PDP-8,
поскольку других примеров перед глазами было немного. И это, безусловно,
наложило отпечаток как на схемотехнику, так и на систему команд...

Итак, в составе EDUC-8 всего 6 8-битных регистров:

There are five main registers, comprising

the program counter (PC),
the accumulator (AC),
the memory address register (MA),
the memory buffer register (MB) and
the instruction register (IR).

The front panel of the machine is also provided with a switch register
for manual loading of addresses, instructions and data.

И всего 20 команд составляют вырaзительный арсенал самодельного гаджета...

Six types of memory reference instruction are provided, consisting of

logical AND (AND),
binary addition (TAD),
increment and skip if zero (ISZ),
deposit and clear accumulator (DCA),
unconditional jump (JMP) and
jump to subroutine (JMS).

A single address format is used for these instructions, but both direct and indirect
addressing are available.

Right augmented operate (OPR) instructions are provided, comprising
increment accumulator (IAC),
complement accumulator (CMA),
clear accumulator (CLA),
rotate accumulator l bit right (RAR),
rotate accumulator 1 bit left (RAL),
skip on zero accumulator (SZA),
skip on minus accumulator (SMA) and
halt (HLT).

A number of these instructions may be combined, for programming economy.

Three augmented input-output transfer (IOT) instructions are provided, each of which
may be arranged to specify either an input or output device, and one of two possible devices
in each category.

The instructions are

skip on device flag (SKF, SDF),
transfer data between device buffer and accumulator (KRS, LDS), and
reset device flag (RKF, RDF).

The second and last of these may be combined, for programming economy.

Честно говоря, система команд вызывала мой интерес в значительной мере.
Как-то трудно на этапе обзорного знакомства оценить, насколько эта система
команд удобна.

Одно вижу сразу: в своей конструкции я такой лимит числа команд уже
несколько превысил.
Но с другой стороны, у меня Гарвардская архитектура, и в память я записывать
не могу...
Единственное, что я "полямзил" у PDP, так это идею вызова подпрограммы:
jump to subroutine (JMS).

И то - только идею... Аппаратная реализация у меня совсем нехарактерная.

[Lavr]

Прочитал я как в EDUC-8 реализован интерфейс с кассетным магниофоном...
Это меня очень развеселило!
Хотя, может быть, я смеялся зря, и на западе такой подход - стандартный,
т.к. мне он встречается не в первый раз...

Как это сделали бы у нас: два регистра - на ввод, и на вывод. На выходном -
делитель напряжения и фильтр (в хорошем случае!).
На входном - компаратор со схемой согласования уровней.

Как это делают у них: ставят полноценную БИС UART, на выход ей -
микросхему FSK-кодера (сейчас их, кажется, называют DTMF), а на вход UART -
микросхему FSK-ДЕкодера!
Вот так всё "просто и со вкусом"!

Мне всегда казалось, что UART как раз нужен, чтобы общаться с ленточным
"дыроколом/считывателем"...
И тут я не угадал!

С "дыроколом/считывателем" - как раз всё проще, чем с магнитофоном!

Вот эти дырочки на ленте:

через несложную схему синхронизации и согласования уровней фактически
"нажимают" управляющие клавиши на "морде" этого чюда - EDUC-8!!!



И никакой UART для этого не нужен нафиг!

[HardWareMan]

Нуда. Перфокарта - это дублятор обычных кнопочек-тумблеров. Никаких затей.

[Lavr]

Перфокарта - это дублятор обычных кнопочек-тумблеров. Никаких затей.

А я почему-то думал, что лишь убогие самодельные перфокарты для программируемых
калькуляторов Б3-34, МК-61 и т.п. "нажимают на кнопочки"...

И то - от полной аппаратной безысходности...

[Shaos]

Перфолента она ведь вроде бесконтактная - на фотоэлементах
Это перфокарты реально иголками щёлкают, нет?

[Lavr]

Перфолента она ведь вроде бесконтактная - на фотоэлементах
Это перфокарты реально иголками щёлкают, нет?

Это зависит от степени нищебродности конструкции...
В EDUC-8 это устройство чисто контактное.
А вот для калькуляторов Б3-34, МК-61 - да, оптопары использовали.

Черт! Я подумал надо сходить в подвал и разыскать перфоратор/считыватель с ленты!
Посмотреть - как он настоящий-то был сделан!

[Lavr]

Перфокарта - это дублятор обычных кнопочек-тумблеров. Никаких затей.

Если обычному калькулятору зацепить на кнопки считыватель с перфоленты,
он станет программируемым калькулятором?

А я почему-то думал, что лишь убогие самодельные перфокарты для программируемых
калькуляторов Б3-34, МК-61 и т.п. "нажимают на кнопочки"...

И ведь надо же, я этого вживую никогда не видел!

b3_34_modified_input.jpg

http://arbinada.com/pmk/system/files/b3 ... _input.jpg

Этот джентльмен - Алексей Полушкин - меня просто потряс!!!

На физическом уровне память программ состоит из двух идентичных последовательных регистров К145ИР2, включенных один за другим. Для начала я попробовал исключить один регистр из схемы, переключив провод, идущий к его выходу, на выход первого по счету регистра. В результате доступное число шагов программы уменьшилось. Логично было предположить, что если в цепочку добавить третий регистр - объем памяти соответственно увеличится. Практика это подтвердила.
Дополнительный регистр припаян сверху. Питание и тактовые сигналы он получает прямо с выводов основной микросхемы. Справа под проводами виднеется вторая из штатных ИМС программной памяти.

b3_34_modified_memory.jpg

http://arbinada.com/pmk/system/files/b3 ... memory.jpg

А я вот не рискнул лезть в схему своего "МК-61"...


P.S. Обновил картинки и решил приложить этот материал в архиве, т.к. он пропадал из доступа:

B3_34_modified.zip