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 — Mikrokomputer MIK CA80

Bohaterem dzisiejszego odcinka jest polski mikrokomputer do samodzielnego montażu MIK CA80 oparty, a jakże, o procesor Zilog Z80.

Jak już widać po obudowie, nie jest to urządzenie, którego wyobrażenie mamy w głowie, myśląc o komputerze. Z wyglądu przypomina bardziej kalkulator (konkretnie kalkulator programowalny: Elwro 190). Trudno powiedzieć, czy projekt komputerka był wzorowany na MK14 (Science of Cambridge/Sinclair), bo takie porównanie nasuwa się automatycznie. Maszynę zaprojektował i zaczął sprzedawać, jako "kit" do samodzielnego montażu, mgr inż. Stanisław Gardynik, były pracownik naukowy PAN (Polska Akademia Nauk), który w późnym PRL-u postanowił zostać prywatnym przedsiębiorcą i którego marzeniem było, podobnie jak u Jobsa i Sinclaira, aby każdy (tutaj: Polak) mógł poznać elektronikę, zarówno analogową i cyfrową, aby móc zbudować małym kosztem swój mikrokomputer.

Mikroelektronika Moje Nowe Hobby

Hasło firmy z Raszyna

W drugiej połowie lat 80 (1985?) zeszłego wieku, ambitny inżynier projektuje prototyp i po wielu udoskonaleniach, wprowadza na polski rynek Mikrokomputer MIK CA80, pomyślany bardziej, jako komputer edukacyjny i sterownik czasu rzeczywistego niż klasyczny "Home Computer". Do komputera powstaje bogata literatura opisująca elektronikę od prawa Ohma do zagadnień związanych programowaniem mikroprocesorów. Podręczniki są napisane w taki sposób, żeby każdy mógł zrozumieć ich treść.

Podstawowa dokumentacja CA80 to śmietanka wiedzy o elektronice i mikroelektronice. Zrozumienie części MIK01-MIK04 gwarantuje przekroczenie pewnego progu wiedzy, powyżej którego kontakt z mikroelektronika staje się przyjemnością i możliwe jest dalsze efektywne samokształcenie. Doświadczalnie stwierdzono, że w/w książki można przeczytać i zrozumieć w ciągu kilku tygodni - robią to nawet 15-to letni chłopcy.
Słowo od Autora

Jednoosobowa firma zajmuje się absolutnie wszystkim: marketingiem, produkcją, serwisem, logistyką, jak i dzisiejszym CRM. Początkowo sprzedawane są tylko książki i płytki drukowane. Nieposiadający programatora mogą przesłać do firmy swoje pamięci EPROM w celu zaprogramowania programu monitora. Po zaprogramowaniu kostki wracają do właścicieli. W późniejszym czasie powstaje przystawka, dzięki której posiadacz CA80 może samemu programować pamięci z rodziny 27xx.

źródło: elektroda.pl

CA80 posiada bardzo bogatą, jak na owe, jak i pewnie na dzisiejsze czasy dokumentację.

Nie była to do końca dokumentacja, ale podręczniki. Kupujący mógł wybrać:

  • MIK01 Elementarz Elektroniki (690 zł)
  • MIK02 Elementarz Mikroelektroniki(880 zł)
  • MIK03 Podstawy Techniki Cyfrowej
  • MIK04 Podstawy Mikroelektroniki
  • MIK05 CA80 Mikrokomputer (990 zł)
  • MIK06 Laboratorium Programowania
  • MIK07 ?
  • MIK08 Pełny listing programu monitora CA80
  • MIK09 Dokumentacja mikrokomputera CA80 (nowej wersji)
  • MIK10 ?
  • MIK11 Super emulator MSID

Elektronika

Sercem komputera był procesor Zilog Z80A taktowany zegarem 4MHz, drugi układ Zilog Z80 CTC zajmował się obsługą "czasu", a dokładniej wszelkich przerwań w czasie. Z komunikację ze światem zewnętrznym odpowiadały dwa układy Intel 8255. Konfiguracja pamięci była bardzo płynna i podzielona między ROM i RAM. Tak naprawdę montowano takie układy, jakie się udało wtedy kupić np.: NRDowskie U880 czy radzieckie KP550BB55A.

CA80 powstał w dwóch wersja płytki drukowanej (PCB): jednostronnej i dwustronnej. Wersja jednostronna starsza składała się z kilku płytek pierwsze 4 tworzyły właściwy komputer:

  • MIK88 układ zasilacza
  • MIK89 układ czasowy (Z80 CTC) i układ I/O (8255)
  • MIK90 płyta główna: CPU, logika, pamięci, itp.
  • MIK91 płytka klawiatury i wyświetlacza
  • MIK92 układ zastępczy pamięci RAM (1KB) kilka układów scalonych
  • MIK93 układ zastępczy pamięci RAM (1KB) dwa układy scalone
  • MIK94 układ zastępczy portu systemowego 8255
  • MIK95 płytka krosująca

źródło fotografii: mkropa

Wersja dwustronna profesjonalna:

  • MIK290 płyta główna CPU, ROM, RAM, I/O
  • MIK291 płytka klawiatury
  • MIK296 płytka wyświetlacza

żródło: elektroda.pl

Na bazie CA80 powstały:

  • programator pamięci EPROM (2716-27128),
  • częstościomierz do 100MHz,
  • czasomierz do 0,000001sek,
  • kalkulator czterodziałaniowy,
  • procedury mnożenia i dzielenia,
  • Edytor tablicy załączeń / wyłączeń dla 5 urządzeń sterowanych w okresie 1 roku,
  • komputerowe tyrystorowe sterowanie światłami,
  • komputerowa pozytywka z efektami świetlnymi,
  • dwa budziki z programowalnymi drzemkami,
  • stoper,
  • timer,
  • notatnik,
  • sterowanie powiększalnikiem,
  • dzwonek szkolny,
  • interfejs sportowej tablicy świetlnej,
  • sterownik silnika krokowego,
  • obsługa dalekopisu jako drukarki,
  • zegar cyfrowy,
  • woltomierz-przystawka,
  • interfejs RS-232,
  • klawiszowy koder alfabetu Morse'a,
  • układ kalkulatora inżynierskiego,
  • syntezer mowy

Szacowany koszt budowy CA80 w 1987 r. to 30.000 złotych

Wersja CA80 w wykonaniu mishy

Orogramowanie

Komputerkiem zarządzał program monitora (CA88 pamięć 2716) o zawrotnej dziś wielkości 2KB, pozwalał on na pisanie programów poprzez bezpośrednie wpisywanie rozkazów procesora do pamięci i rejestrów za pomocą klawiatury w kodzie szesnastkowym. Programista musiał sam dokonać tłumaczenie mnemoniki asemblera na kod szesnastkowy. Programista musiał sam przetłumaczyć sobie składnie rozkazów procesora Z80 na kod heksadecymalny. Wyniki pracy można było zarejestrować na taśmie magnetofonowej. W późniejszym czasie pojawiła się większa wersja monitora (CA88 – pamięć 2764) zawierająca m.in. procedury obsługi programatora EPROMów.

Prawdziwe programowanie.

Użytkownicy i sam twórca maszyny, napisali całkiem sporo oprogramowania:

  • Follow Me,
  • Master Mind,
  • Kosmiczna bitwa,
  • Szachy,
  • Tor przeszkód,
  • Nadlatujący cel,
  • Reflex II,
  • Kostka,
  • Toto-lotek,
  • Master Mind,
  • Warcaby,
  • Sterowanie silnikiem krokowym,
  • Obliczanie biorytmów.

Ubogi syn - MIK CA82

Niejako przy okazji powstał sterownik (mikrokontroler) MIK CA82, który był dzisiejszą wersją wszystkich AVRów czy PICów. Płytka CA82 zawierała jedynie CPU, układ I/O, pamięci EEPROM, RAM i dwa złącza krawędziowe do komunikacji ze światem zewnętrznym. Mimo okrojenia o wyświetlacz, klawiaturę i układ komunikacji z magnetofonem pozwalał na uruchamianie programów pisanych z myślą o CA80, jako sterowniku.

Życie po zyciu

Na podręcznikach i komputerze Pana Stanisława wychowało się całe pokolenie elektroników/automatyków. CA80 „rządził” w technikach elektronicznych, jako część prac dyplomowych typu "sterownik dzwonka szkolnego".

He he...
Też zacząłem od MIK CA80, oczywiście samodzielnie zmontowanego. Pisałem programy na kartce w assemblerze, później ręcznie przekładałem to na kod maszynowy Z80 w HEX, a ten wklepywałem klawiaturą bezpośrednio do pamięci RAM tego komputerka.
Dodatkowo podpiąłem do niego AY-3-8910, to dopiero była zabawa
greg

Dzisiaj sterownikiem oprócz zbieraczy i miłośników zainteresowali się artyści i stał się on tematem wystaw: "Sterownik Czasu Rzeczywistego Vol I" i "Sterownik Czasu Rzeczywistego Vol II".

fot. Dariusz Bajda

Kluczową dla ekspozycji w Poznaniu była postać Dariusza Bajdy, wieloletniego charyzmatycznego portiera związanego z tamtejszą ASP.
Wystawa "Sterownik…1" to narracyjne odniesienie do jednej z wielu opowieści, które na temat swojego zawiłego życia snuje pan Dariusz. Jakkolwiek poetycko brzmi, sterownik czasu rzeczywistego to tylko funkcja CA80 — prototypu współczesnego komputera, którego własnoręczna konstrukcja stała się rodzajem obsesyjnej ambicji Bajdy w latach 80. Proces konstrukcji CA80 stał się dla niego azymutem wolności, metodą przekraczania ograniczeń. W poznańskiej odsłonie wystawy historia opowiadana przez Bajdę tworzyła dźwiękowy site-specific w obrębie klatki schodowej galerii, gdzie głos stanowił niematerialne świadectwo miejsca wpisane w jego naturę.
źródło: facebook

 

sprzęt hobby inne

Komentarze

0 nowych
Samurai   15 #1 26.11.2014 14:45

Co prawda nie jest to moja bajka ale wpis bardzo fajny :) No i jestem pod wrażeniem tej jednoosobowej działalności :)

"Nieposiadający programatora mogą przesłać do firmy swoje pamięci EPROM w celu zaprogramowania programu monitora."
Czyli rozumiem, że pamięci "leciały" do Pana Stanisława on je programował i odsyłał?

gnuman   4 #2 26.11.2014 15:21

@Samurai: Dokładnie tak :)

Samurai   15 #3 26.11.2014 15:58

@el_gnu: Wielozadaniowość jak się patrzy :)

Indy   8 #4 26.11.2014 16:54

I pomyśleć, że dla niektórych assembler to już najbliższy maszynie sposób programowania. A gdzie ręczna kompilacja na kartce papieru ? ;)

  #5 26.11.2014 18:13

Cały program pisałem na kartkach papieru w asemblerze z kodami maszynowymi obok.
Potem wystarczyło przepisać hex'a za hex'em do CA80 .... i potrącić kabel zasilający :)
Z czasem po iluś kilobajtach wklepanych ręcznie...przeglądając na wyświetlaczu kod hexadecymalnie można było w głowie budować fragmenty procedur i znajdować błędy.

Z najbardziej "ambitnych" moich programów pamiętam miernik pojemności i mówiący zegarek z syntezą słów z alofonów.

PAMPKIN   10 #6 26.11.2014 18:49

@marcinek_ (niezalogowany): Ja w Technikum w papierowy sposób "kompilowałem", ale nigdy kod wynikowy nie trafił do maszyny. Więc trudno określić, czy działał. W rzeczywistości, nigdy nie udało mi się fizycznie pracować na CA80, a szkoda. Chciałem sobie go zbudować, ale nie było mnie wtedy stać na płytki i literaturę. Pozostało troszkę kupionych części i tyle.

Może dziś spróbuję go zbudować. Gdyby ktoś, miał coś na zbyciu to proszę o kontakt.

Autor edytował komentarz.
Shaki81 MODERATOR BLOGA  37 #7 26.11.2014 20:09

Ech to były czasy, co chwila trzeba było samemu kombinować co i jak.
A teraz wszystko jest podane jak doni.

netis   3 #8 01.01.2015 16:36

Byłem nastolatkiem zakochanym w elektronice...mam do dziś kilka tych książeczek z serii MIK...nawet nie otwieranych bo na samym zapale do konstruowania komputera się skończyło:/ heh - człowiek istota sentymentalna ;)

  #9 25.01.2015 21:01

Miło mi, że akurat mój filmik pokazujący CA80 w działaniu wzbogacił ten post.
I cieszę się, że informacje o takich właśnie konstrukcjach pojawiają się w sieci.
CA80 to jest kawałek historii polskiej mikroelektroniki, to komputerek który śmiem twierdzić wpłynął na dalsze losy właścicieli. Heh, to były czasy - program w asm na kartce, "kompilacja" z listą rozkazów Z80...szanowało się każdy bajt :-)
Pozdrawiam wszystkich, którzy mają CA80 na chodzie!
Marek

  #10 27.01.2015 17:10

Ja swój CA80 zbudowałem około roku 1990 i mam go do dzisiaj. Działa bez problemów. Miałem nawet przystawkę do zgrywania programu na dyktafon (taka pamięć masowa ;)) oraz przystawkę do mierzenia częstotliwości! Podręczniki MIK mam także do dzisiaj. Pamiętam pierwsze uruchomienie... i nic ...przy pamięci 16kB trzeba było zrobić jeden kros ;))

PAMPKIN   10 #11 29.01.2015 09:39

@Anonim (niezalogowany): Może podeślesz jakieś fotki i/lub filmy? Podzielisz się informacjami, itp.?

  #12 29.04.2015 15:42

Witam. Ja jestem autorem programowego emulatora CA80 i poszukuję zawartości pamięci ROM. Najbardziej zależy mi na obrazie pamięci monitora "C930", a widzę na Twoich fotkach, że masz taką. Prosiłbym o zrzut do pliku lub ewentualnie nagranie tej treści przez wyjście audio (tak, jakbyś chciał nagrać na magnetofon). Z nagraniem już sobie poradzę, bo mam wszystkie książki MIK. Mój mail to andrzejlisek[malpka]poczta.onet.pl

  #13 23.08.2015 11:38

Po przeczytaniu artykułu odkurzyłem swój CA80 i ... nadal działa, co raczej nie będzie po takim czasie możliwe z naszymi obecnymi zabawkami ;)

PAMPKIN   10 #14 24.08.2015 23:16

@Anonim (niezalogowany): Chętnie zobaczymy w działaniu!

  #15 13.06.2016 10:52

Ja jak dobrze pamiętam swoje pierwsze CA80 zbudowałem w 1988-89r. Pierwszy ROM 2kB EPROM radzieckiej produkcji, 1kB RAM złożone z 2 kości 4bit i wyświetlacz LED od kalkulatora (jak się nie mylę) BRDA - taki mały z soczewkami. Za to klawiatura na kontaktronach i porządna konstrukcja.obudowy. Później wyświetlacz duży LED, RAM 8kB i EPROM z CA88 + EPROM z C800. Z modułów miałem pozytywkę, programator EPROM-ów zintegrowany z portem RS232 (opis z RE a program obsługi dograny do kości z C800). Służyło mi to jako programator EPROM z przesyłaniem wsadów z PC. Do tego interfejs częstotliwościomierza. Później budowa CA80 na nowej płycie ale w własnej konstrukcji obudowie z blachy nierdzewnej i zmontowany na układach w technologii CMOS (oprócz CTC, nie udało mi się zakupić w takiej wersji) z dużym wyświetlaczem LED pobierał około 370mA. Po zmontowaniu nowej wersji stary CA80 ponad 20lat pracował jako zegar. W tym czasie padł UCY7400 (wersja bez napisów, jakaś wersja niepełnowartościowa) w to miejsce został wstawiony układ UCA6400) i obie działają do dziś.

  #16 20.06.2016 08:40

Nastąpiło przekłamanie (źle zapamiętałem) ta wersja na CMOS-ach oprócz CTC w NMOS, zawiera jeden eprom 2764 (dwa pozostałe 27C128) i TTL: 74145, 74LS93 a prąd pobierany wynosi max 275mA (bez interfejsów zewnętrznych).

PAMPKIN   10 #17 20.06.2016 22:02

@darpajdp (niezalogowany): Mam w swojej kolekcji układu z serii Z80 wyprodukowane w NRD 5 x CPU (U880), 5 x CTC (U857), 4 x PIO, 4 x SIO

  #18 29.06.2016 07:19

@PAMPKIN: Dzięki, nie zamierzam rozbudowywać i dorabiać nowych interfejsów do CA80. Wystarczy, że uzupełniłem brakujące CTC w starszej wersji. Kiedyś korciło mnie wymiana wszystkich kości na CMOS i zrobić zasilanie bateryjne. Ale w między czasie potrzebowałem dokładnego czasomierza do pomiaru czasu zadziałania wyłącznika różnicowo-prądowego w instalacji i podłączyłem zasilanie z 4 akumulatorków R6 połączonych szeregowo. O dziwo działało prawidłowo a napięcie mieściło się zakresie 5V (+-5%).

  #19 01.07.2016 17:12

@PAMPKIN: Posiadam takie urządzenie na zbyciu - znalazłem niedawno robiąc porządki na pawlaczu. Zdemontowałem jedynie część wyświetlaczy LED, bo do czegoś była mi potrzebna. Jeszcze nie dokopałem się klawiatury, ale gdzieś też powinna być - zrobiłem ją odłączaną, gdyż w podstawowej i w zasadzie długoletniej pracy, poza kilkoma przygodami z innymi programami, CA80 słuzył mi jak zegar na półce z budzikiem. Jakby coś, to daj znać :)

PAMPKIN   10 #20 03.07.2016 17:12

@cb656 (niezalogowany): Pisz do mnie infomałpapptkropapl

  #21 09.10.2016 14:05

witam wszystkich posiadaczy CA80. Ja na przełomie lat 80/90 złożyłem swojego CA80, ze swoich projektów zrobiłem np prototyp miernika pojemności (na 74221 zdaje się) ale go nie opublikowałem (bo nauka, potem matura...). W każdym razie CA80 pozwolił mi zrozumieć działanie uC, programowanie no i wyznaczył przyszłą karierę zawodową;) Niedawno robiłem "przegląd" półek i znalazłem mojego CA80. Przed uruchomieniem po >22ch latach trochę obawiałem się o zasilacz czy elektrolity nie wykażą jakichś problemów, ale po włączeniu pomierzyłem napięcia i były w porządku, podłączyłem zasilacz do płytki głównej i moim oczom ukazał się na wyświetlaczu piękny napis "CA80" !!! Tylko mam problem, chciałbym swoim synkom coś zademonstrować na tym komputerku ale zupełnie nie pamiętam poszczególnych komend, a książki MIK mi gdzieś wcięło (pewni pożyczyłem i nie dostałem spowrotem...)
Pozdrawiam
Mariusz

  #22 19.11.2016 22:59

Dzień Dobry, sentymentalnym pionierom mikro-retro-elektroniki. Zaciekawił mnie post Mariusza, bo dziś właśnie wymieniłem potłuczony ruski wyświetlacz lampowy w swoim CA-80 i z ciekawości włączyłem to ustrojstwo po 20-paru latach gnicia w piwnicy - ruszył jak gdyby nigdy nic (historia w 99% zgodna z MariuszemC). Też miałem problemy z komendami, ale mam jeszcze pożółkłą dokumentację w pierwszym wydaniu. Skany nowszych wydań są dostępne na elektroda.pl. W MIK09 jest opis komend i schematy..
Pozdrawiam
Robert

PAMPKIN   10 #23 20.11.2016 19:22

Jak widać cudo żyje i ma się dobrze, sporo aktualnych wiadomości jest na elektrodzie. Ja cały czas zbieram informacje, sprzęt itd. w dalekich planach jest stworzenie wirtualnego muzeum. Pozdrawiam wszystkich fanów CA-80.