Strona używa cookies (ciasteczek). Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.    X

n-bitowa nastalgia — Cobra 1 (1)

Dziś pora na długo pisany tekst o COBRZE JEDEN. Bardzo długo czekałem i się nie doczekałem, na informacje (obiecane mi zresztą) z Muzeum Historii Komputerów i Informatyki (MHKiI). Niemniej jednak, udało mi się wydłubać z ich internetowych zbiorów kilka fotek.

Mikrokomputer COBRA 1

SYSTEM MIKROKOMPUTEROWY ZBUDOWANY NA MIKROPROCESORZE Z-80 Z WYKORZYSTANIEM TELEWIZORA JAKO MONITORA ALFANUMERYCZNEGO I MAGENTOFONU JAKO PAMIĘCI MASOWEJ.

Jak ja chciałem mieć ten komputer, to nie macie pojęcia. Do dziś mam części, które udało mi się zgromadzić w latach osiemdziesiątych zeszłego wieku. A łatwo nie było. Po pierwsze jako nastolatek porwałem się na próbę budowy Cobry bez oscyloskopu, którego zresztą nie posiadałem. Oscyloskop przy uruchamianiu systemów mikroprocesorowych, jest narzędziem wręcz niezbędnym. Po drugie dostępność komponentów, też pozostawiała wiele do życzenia, gdyż ponad 75% części można było kupić jedynie na wolnym rynku. W dzisiejszych czasach obce mogą być pojęcia "cena państwowa" (sklep) czy "cena wolnorynkowa" (giełda, szary import). Wtedy jednak liczyły się bardziej dobre chęci, niż cokolwiek innego. Mam pewność, że mimo porażki w budowie tego komputera, dziś jestem w tym miejscu w którym jestem. Ale wróćmy do opisu samej maszyny.

Cobra 1 jak Apple I

Jest spore podobieństwo między Apple I, a Cobrą 1 mimo, iż ten drugi powstał ponad 10 lat później i był od strony sprzętowej wzorowany na ZX-81. Wspólną cechą było to, że był adresowany do każdego pasjonata mikroelektroniki, samodzielnego montażu oraz został zaprojektowany przez dwóch ludzi: Andrzeja Sirko i Grzegorza Gancarza, wówczas trzydziestolatków, pracowników białostockiego oddziału "COBERSPU" czyli Centralnego Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Elektronicznego Sprzętu Powszechnego Użytku. Prawdopodobnie także stąd wywodzi się nazwa mikrokomputera. Wyprodukowano 500 szt. płyt głównych (PCB), z których powstało prawdopodobnie ponad 100 szt. tej maszyny.

Publikacja dokumentacji Cobry zaczęła się w 1984 r. a pierwsze sztuki zaczęły powstawać po około dwóch latach. Powodem tego stanu rzeczy był cykl wydawniczy czasopisma Audio-Video Hi-Fi, które było wówczas kwartalnikiem. Po pierwszym numerze w którym pojawiła się koncepcja sprzętowa komputera przez rok publikowano listę rozkazów procesora Z-80. W ostatnim numerze z roku 1985 czytamy:

ZAPRASZAMY DO BUDOWY COBRY
...
Konstrukcję COBRY należy uznać w tej fazie za zakończoną. Widoczny na zdjęciu moduł został zmontowany na płytce wykonanej zgodnie z opublikowaną w AV dokumentacją. Obecnie przystąpimy do wypełniania mikrokomputera programami. Sądzimy, że za pośrednictwem wspomnianych klubów oraz indywidualnej korespondencji będziemy mogli sprawdzić, w jakim stopniu nasza inicjatywa była słuszna i pożyteczna społecznie.

Andrzej Sirko

Można przyjąć, że to był pierwszy komputer dostępny na licencji "open source hardware".

W numerze 2/84 podano jaki będzie koszt budowy komputera 32.000 zł, jednak cena nie obejmowała obudowy, klawiatury zasilacza itp. sądzę, że w luksusowym wykonaniu zamknęła się w kwocie 40.000 zł lub wyższej.

Elektronika

Sercem komputera był/jest procesor ZILOG Z80 w wersji A, który może być taktowany maksymalną częstotliwością 4 MHz. Konstruktorzy jednak, ze względu na sposób wyświetlania obrazu, zastosowali kwarc 6,5 MHz, którego częstotliwość po podzieleniu przez dwa (3,25 Mhz) napędzała CPU.

Pamięć ROM to w zasadzie dwa układy, klasyczny EPROM 2716 (2KB) z programem monitora i kości MCY7304NAA (1KB) z generatorem znaków.

Komputer pracował tylko w trybie znakowym i wszelkie gry były wyświetlane w trybie jak ja określam VgA (literka V goni literkę A). Do dyspozycji mieliśmy tryb 24 wierszy po 32 znaki każdy, który po modyfikacji sprzętu szło rozszerzyć do 48 wierszy po 64 znaki w każdym. Jak można się domyślić do dyspozycji mieliśmy dwa kolory zapalony i zgaszony.

Pamięć RAM w podstawowej wersji to 16KB w postaci 8 kostek pamięci 4116, którą można łatwo było rozszerzyć do 48KB poprzez uzupełnienie wolnych miejsc na płycie głównej. W sumie pamięć tworzyły 24 układy scalone, w późniejszym okresie pojawiła się modyfikacja pozwalająca zastosować 8 kostek 4164 czyli uzyskać 64KB pamięci RAM, częściowo mapowanej z pamięcią ROM co powodowało, że i tak dostępne było 48KB. Zaletą było jedno napięcie zasilanie i rosnąca dostępność w/w układów.

Za pamięć masową służył magnetofon, co było standardem w wielu innych tego typu konstrukcjach. Przy czym prędkość komunikacji dostępna była w dwóch trybach: 300 bitów/s jak w ZX-81 lub w trybie natywnym 2400 bitów/s.

Zalecane jest stosowanie popularnych magnetofonów monofonicznych, najlepiej wyposażonych w licznik przesuwu taśmy.

Ciekawostką jest, że program MONITOR posiadał korektę błędów odczytu z taśmy magnetofonowej.

Podczas wpisywania może z różnych przyczyn powstać przekłamanie i wtedy pojawi się napis: TAPE ERROR ... W tej sytuacji wystarczy tylko trochę cofnąć taśmę (nie trzeba do początku) i powtórzyć instrukcję L.

Iluż ówczesnych użytkowników 8-bitowych komputerów jak np.: Atari, chciałoby mieć takie udogodnienie?

Oprogramowanie

Działanie komputera zapewniał mieszczący się w pamięci EPROM program MONITOR'a dostępny natychmiast po włączeniu zasilania. Po wgraniu z kasety dostępne były języki/systemy BASIC (zgodny BASIC Meritum i ZX-81), Asembler i Disasembler (napisany zresztą w BASICu), podobno trwały prace nad CP/M, ale brak jakichkolwiek potwierdzonych informacji na ten temat. Interpreter BASICa był traktowany jak dzisiejsze systemy operacyjne. Zapewniał bowiem proste procedury wejścia i wyjścia, jak i umożliwiał całkiem sprawne tworzenie własnych programów.

W drugiej części opisu zamieszczę listę dostępnego oprogramowania rozrywkowo-użytkowego.

Obudowa

Konstrukcji mechanicznej mikrokomputera nie będziemy omawiać. Uważamy bowiem, że możliwości wykonawcze przy samodzielnym opracowywaniu mogą być tak rozmaite, że narzucenie jednego rozwiązania utrudniałoby tylko pracę nad obudową.

Wiadomo, że prowizorka czasami jest trwalsza od produkcji seryjnej, a przy okazji widać, że "Polak potrafi" i można zadać sobie pytanie, dlaczego my nie projektujemy dla Apple?

A oto wyniki naszej kreatywności....

Znane działające egzemplarze

Nr 1

Cobra 1 w obudowie gramofonu.

źródło fotografii: elektroda

Nr 2

Jeden z 3 egzemplarzy ze zbiorów MHKiK w Katowicach

To najbardziej rozbudowany model jaki miałem okazję spotkać, oprócz standardowej konfiguracji zawiera w sobie klon ZX Spectrum, sondę logiczną i generator dźwięku.

źródło fotografii: MHKiI

Nr 3

Cobra 1 odtworzona ze schematów w 2013 r., zmontowana na płytkach uniwersalnych, połączenia wykonane "kynarem" = bardzo pracochłonny projekt.

źródło fotografii: elektroda

Nr 4

Najładniejsza i najnowsza Cobra 1, zbudowana w tym roku (2015) na bazie oryginalnej płytki drukowanej. Ciekawostką jest to, że do zasilania komputerka użyto zasilacza pochodzącego z Apple Macintosh LC.

źródło fotografii: elektroda

Nr 5

Tutaj mam zamiar zamieścić w niedalekiej przyszłości mój egzemplarz. :)

CDN....

W części drugiej opiszę m.in. "community" lat 80 ubiegłego wieku.  

sprzęt hobby inne

Komentarze

0 nowych
bravo   17 #1 16.06.2015 21:37

Ciekawy wpis, aż mi się łezka zakręciła jak sobie przypomniałem mojego ZX...
Świetna obudowa wyszła z tego gramofonu i ta profesjonalna klawiatura :-)

Shaki81 MODERATOR BLOGA  38 #2 16.06.2015 22:50

@bravo: Rzeczywiście ta z gramofonu najładniejsza, choć ta biało-brązowa też świetnie się prezentuje.

Drogi autorze ile dziś taki komputer jest warty na rynku?

PAMPKIN   11 #3 16.06.2015 23:09

@Shaki81: Do Apple I sporo mu brakuje, trudno określić cenę. Myślę, że najtrudniej będzie nabyć oryginalną płytkę drukowaną. Z drugiej strony, jeśli sięgniesz do źródeł tego tekstu, to można taką płytkę otrzymać nawet darmo pod warunkiem spełnienia pewnych wymagań darczyńcy.

Autor edytował komentarz.
  #4 17.06.2015 06:07

@PAMPKIN: Myślę, że najtrudniej będzie nabyć oryginalną płytkę drukowaną.
Na elektrodzie krążą pliki potrzebne do utworzenia odpowiednich Gerberów, co daje prostą możliwość jej zrobienia w dowolnej płytkarni. Przy jednej sztuce wychodzi drogo (jakieś 350zł), ale wystarczy się skrzyknąć w parę osób, to cena mocno spada.

En_der   9 #5 17.06.2015 07:19

Bardzo ciekawa historia, fajny wpis. Ładna ta Cobra w obudowie gramofonu ale tegoroczna w 100% oddaje klimat epoki lat 80 i tego co można było spotkać na półkach sklepowych ZURT - u, kiedy nie były puste :)

Berion   14 #6 17.06.2015 10:19

"Oscyloskop przy uruchamianiu systemów mikroprocesorowych, jest narzędziem wręcz niezbędnym"

Dlaczego?

"kynrem"

Kynarem?

PAMPKIN   11 #7 17.06.2015 10:23

@DBill Bramkarz (niezalogowany): Od biedy można sobie "naprasować" taką płytkę, ale najpierw trzeba sprawdzić oryginalny rysunek, bo z tego co mi wiadomo wszędzie są błędy.

Autor edytował komentarz.
PAMPKIN   11 #8 17.06.2015 10:41

@Berion: Oscyloskop. W dzisiejszy czasach już mniej, bo mamy gotowe wszelakie EvaluKity, ale gdybyś budował system od podstaw, to trzeba sprawdzać przy uruchamianiu jakie są np.: przebiegi, czy czasy wypełnienia impulsów zegarowych, napięcia i częstotliwości. Czy są zgodne z notami katalogowymi podzespołów. Strojenie modulatora wizji. Czyli sprawdzanie i szukanie ew. błędów.

"kynar" oczywiście literówka, poprawiona. Dzięki za zwrócenie uwagi.

Autor edytował komentarz.
Berion   14 #9 17.06.2015 10:54

@PAMPKIN: Czarna magia. A myślałem, że to moje pokolenie jest już powiedzmy, że "w miarę pierwszym", jak to panowie z Sondy określili: "pokoleniem informatycznym". Nie wiem co to są EvaluKity, przebiegi (?) i czasy wypełniania (?) impulsów zegarowych, napięcia i częstotliwości. I jakie to ma w ogóle znaczenie i jak się temu przeciwdziała/ustawia jak są za niskie (?). Ja prosty chłop od pługa jestem, do mnie trzeba prosto. ;] Commodore i Atarynki po prostu się włączało i już działały, czary były dopiero dalej.

Autor edytował komentarz.
sr57be45   5 #10 17.06.2015 11:21

Magia :)

Aż przypomniałem sobie o

http://www.homebrewcpu.com/

  #11 17.06.2015 11:49

@DBill Bramkarz (niezalogowany): "nabyć oryginalną płytkę drukowaną.
Na elektrodzie krążą pliki potrzebne" Ale to już nie będzie oryginalna płytka drukowana....

PAMPKIN   11 #12 17.06.2015 11:53

@Berion: Przepraszam w takim razie za tłumaczenie "ignotum per ingotum". Krótko mówiąc, aby uruchomić komputer z części, potrzebny jest oscyloskop w celu sprawdzenia wszelakich sygnałów elektrycznych analogowych i cyfrowych.

Autor edytował komentarz.
PAMPKIN   11 #13 17.06.2015 12:02

@sr57be45: Zawsze jestem pod wrażeniem takich "produkcji"

Ja z kolei zalinkuję: http://bytecollector.com/ zakładka My Collection

  #14 17.06.2015 12:19

mój wymarzony komputer: Kiwi - a 68k Homebrew Computer

GBM MODERATOR BLOGA  20 #15 17.06.2015 12:26

Piękny sprzęt... Zwłaszcza tegoroczny, odrestaurowany :-)

Pięknie by wyglądał na półce, pośród innych obiektów kolekcji :-)

Świetny wpis, gratulacje!

PAMPKIN   11 #16 17.06.2015 12:51

@Anonim (niezalogowany): Co stoi, za wyjątkiem ceny, na przeszkodzie? Bardzo ciekawa konstrukcja, połączenie Sincalira QL z MSX II!

Autor edytował komentarz.
mly   7 #17 17.06.2015 14:19

Zastanawia mnie ilu współczesnych "informatyków" wie o czym pisałeś. Gratuluję pomysłu i artykułu.

Kużdo   9 #18 17.06.2015 14:31

@Berion: Elektronika i Elektrotechnika i byś wiedział co jest co ;)
Napięcie to masz w gniazdku, więc powinieneś wiedzieć co to :P
Przebiegi to w skrócie wykresy, których podstawą jest czas, np. wykresy EKG to przebiegi pracy serca (w skrócie).
Co do czasów wypełnienia impulsów, to wydaje mi się, że albo chodziło autorowi o współczynnik wypełnienia lub o czas ustalenia impulsów - obie kwestie do poczytania na Wikipedii, bo za dużo do tłumaczenia ;)
A częstotliwość to też masz w gniazdku, u nas 50Hz ;)

A EvaluKity, a tak właściwie to EvalKity (EvaluKit to błąd w pisowni) to skrót od Evaluation Kit, czyli po naszemu Zestawy startowe. Są to gotowe płytki z wlutowanymi (lub do samodzielnego montażu) wszystkimi potrzebnymi elementami, nasze zadanie polega na uruchomieniu tego i patrzeniu jak działa :) Ewentualnie te bardziej zaawansowane służą do nauki obsługi jakichś urządzeń lub są to karty rozszerzeń do innych modułów.

Przeciwdziałania tutaj nie ma, jeżeli coś nie będzie działało zgodnie z notą katalogową, to po jakimś czasie się zepsuje/spali lub będzie dawało złe wyniki. Przykładowo jeżeli kupujesz stabilizator napięcia (czyli urządzenie, które ma Ci zmienić napięcie z jednego w drugie) na 5V i w nocie katalogowej jest zapis, że żeby stabilizator poprawnie działał, potrzebuje zasilania z np. 12V, to nie możesz mu dać 11, 10, 9 ... czy 6V, bo nie uzyskasz tych 5V na wyjściu tego stabilizatora. Potrzebuje on minimum 12V, żeby wytworzyć Ci 5V, które chciałeś. Więc żeby coś działało, to trzeba czytać noty katalogowe jakie to coś ma wymagania i spełnić wymagania, później sprawdzamy np. oscyloskopem czy to co zbudowaliśmy daje takie wyniki jakich oczekujemy, jeżeli nie, tzn. że gdzieś popełniliśmy błąd i szukamy go i naprawiamy. A jeżeli wszystko wydaje się być ok, tzn. że może jakiś sprzęt jest już fabrycznie uszkodzony lub sami go uszkodziliśmy (np. za duże napięcie zasilania i procek się spalił).

Autor edytował komentarz.
Berion   14 #19 17.06.2015 17:38

@Kużdo: Ok. Dzięki.

  #20 24.06.2015 13:24

Tegoroczna Cobra to po prostu cudo! Widać dbałość o szczegóły i ten klimat lat 80-tych. Jestem pod ogromnym wrażeniem i zazdroszczę!

  #21 20.07.2015 13:13

Świetny komputer i piękne komputery.

  #22 20.07.2015 13:14

Świetny artykuł i piękne komputery.