Funkamateur 10/84 |
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An den /CS-Eingängen der EPROMs D5 bis D7 muß ständig
High-Pegel anliegen, da diese durch die Verknüpfung
des Anwahlsignals mit RD gegen Schreibzugriffe geschützt sind.
Nun können in der neunten Aufbauetappe die acht RAM-Schaltkreise
des Rechnerteils bestückt werden.
Bei diesem Speicher gibt es zwei kleine Veränderungen
gegenüber dem in Bild 4
dargestellten Stromlaufplan
des Rechnerteils. Zur Vereinfachung der Leiterzugführung und zur
Entlastung des Adreßbusses sind die
Adreßeingänge dieser U 202 D an den negierten Adreßbus
angeschlossen. Auf die Funktion des Rechnerteils,
wie sie in Teil 2 erläutert wurde, hat das keinen Einfluß.
Für die ZVE ist es uninteressant, auf welche
interne Speicheradresse die Daten abgelegt werden. Wichtig ist nur,
daß diese von der gleichen Busadresse,
auf die sie geschrieben wurden, wieder gelesen werden können. Bei
den EPROMs hätte aber eine solche
Beschaltung Konsequenzen für die Programmierung dieser
Schaltkreise gehabt.
Die zweite Änderung ist einzufügen, wenn mit nur
1-KByte-RAM-Speicher auf dem Rechnerteil mit der
Grundsoftware gearbeitet werden soll, was im Regelfall zutreffen wird.
Hier hat sich nachträglich
herausgestellt, daß es in bezug auf eine einfache Verdopplung des
Arbeitsspeichers, speziell für
das Mini-BASIC, günstiger ist, mit dem RAM-Speicher ab der Adresse
1800H zu beginnen, und die
Erweiterung dann ab 1C00H anzufügen. Das läßt sich sehr
einfach auf der Grundleiterplatte durchführen.
Dazu ist die Durchkontaktierung zwischen D3/Pin 1 und DG6/Pin 2 noch
nicht zu löten bzw. wieder zu entfernen,
und dafür Pin 1 und Pin 2 von DG6 mit etwas Zinn zu verbinden.
Wenn dann der RAM-Speicher mit weiteren
acht U 202 D im Huckepackverfahren verdoppelt wird, ist diese
Änderung wieder aufzuheben.
Diese U 202 D werden dann einfach auf den vorhandenen RAM-Speicher
aufgelötet, ausgenommen die CS-Anschlüsse.
Die werden leicht abgebogen untereinander verbunden und an Pin 1 von
DG6 geführt.
Diese Erweiterung sollte aber erst dann erfolgen, wenn der Grundmodul
des "AC1" vollständig funktioniert.
Bei der Bestückung des RAM-Speichers ist größte
Sorgfalt geboten, da hier gemachte Fehler relativ
schwierig zu finden sind. Die Stromaufnahme beträgt etwa 1,4 A.
Auf dem Bildschirm und in den Oszillogrammen
entsprechend dem Bild 27
dürfen keine Veränderungen gegenüber der vorangegangenen
Etappe auftreten.
Ansonsten sind das RAM-Feld, insbesondere die Anschlüsse an den
Adreß- und den Datenbus, zu überprüfen.
In der zehnten Aufbauetappe wird nun der EPROM D4 mit dem ersten Teil
des Monitorprogramms in die Fassung
gesteckt. Hier sind nun alle vier Betriebsspannungen erforderlich. In
Bezug auf die Betriebsspannungen
ist das in Teil 4 bereits Gesagte zu beachten. Die Stromaufnahme der
Spannung +5 V erhöht sich kaum merklich.
Die Spannung -5 V wird mit etwa 30 mA und +12 V mit etwa 40 mA
belastet. Nach dem Einschalten bzw. dem RESET
wird der Bildschirm gelöscht, und es erscheint die
Überschrift "AC 1 U 880 - Monitor V 3.1" und am Anfang
der übernächsten Zeile ein Doppelkreuz. Ist das nicht oder
nicht vollständig der Fall, so ist zuerst
zu überprüfen, ob auch alle Pins des EPRROM richtig durch die
Fassung kontaktiert sind. Es könnte weiter
ein Fehler im RAM-Speicher bzw. Bildwiederholspeicher vorliegen. Der
RAM-Speicher ist besonders darauf
zu überprüfen, ob alle Adreß- und Datenleitungen
anliegen, und ob auch die Verbindungen der Datenausgänge
der U 202 D über D 104 und D 103 zum Datenbus bestehen.
Zur Fehlersuche gibt es noch die Möglichkeit, den Takt der ZVE
stark herabzusetzen. Das entspricht zwar
dann nicht mehr den Forderungen des Datenblattes des U 880 D [2] an den
Takt, aber wie Versuche zeigten,
wird das Programm trotzdem ordnungsgemäß abgearbeitet. Wenn
man X29 der Taktversorgung mit X13 der
Bildschirmsteuerung verbindet, beträgt der Systemtakt noch etwa
1,9 kHz. Das Programm wird damit 1024mal
langsamer abgearbeitet. Der Prozeß des Bildschirmlöschens,
der nun natürlich erst mehrere Sekunden
nach dem RESET beginnt, erstreckt sich etwa über 45 s. Er beginnt
auf dem Bildschirm rechts unten und
endet links oben, d.h., der Bildschirm wird sozusagen
"rückwärts" mit Leerzeichen beschrieben. Werden
hierbei z.B. mehrere Zeichen gleichzeitig durch Leerzeichen ersetzt,
deutet dies auf einen Fehler in
der Adreßverdrahtung des Bildwiederholspeichers hin. Nach einer
weiteren Pause muß dann genauso langsam
die Überschrift auf dem Bildschirm erscheinen.
In der elften und damit letzten Aufbauetappe der Grundleiterplatte des
"AC1" werden nun der PIO- und der
CTC-Schaltkreis in die Fassung gesteckt. Die +5-V-Stromaufnahme
vergrößert sich auf etwa 1,5 A. Auf dem
Bildschirm ist die gleiche Ausschrift wie in der vorhergegangenen
Etappe zu sehen, zusätzlich blinkt
jetzt auf der zweiten Zeichenposition hinter dem Doppelkreuz der
Cursor, ein Tiefstrich, der die aktuelle
Schreibposition auf dem Bildschirm kennzeichnet.
Damit ist die Grundleiterplatte des "AC1" fertig bestückt. Jetzt
können noch maximal drei weitere EPROMs
aufgesteckt (z.B. vollständiges Monitorprogramm und
2-KByte-Mini-Basic-Interpreter) und die Tastatur,
die man am besten vorher schon separat auf die richtige Funktion
überprüft hat, angeschlossen werden.
Tastatureingaben erscheinen nun auf dem Bildschirm, sonst sind noch
Fehler in der Tastaturverdrahtung
oder im Anschluß des PIO-Schaltkreises vorhanden. Werden
ordnungsgemäße Kommandoeingaben an den Monitor
(siehe z.B. Bild 17 und Bild 20), die auch richtig auf dem
Bildschirm geschrieben stehen, nach dem
Kommandoabschluß mit Wagenrücklauf CR, mit der Ausschrift
"WHAT" quittiert oder falsch ausgeführt,
so ist der Anschluß des Bildwiederholspeichers an den Datenbus
über D104/D103 zu kontrollieren, da im
Monitorprogramm der Bildwiederholspeicher gleichzeitig als
Kommandozwischenspeicher genutzt wird.
Als einziger Schaltkreis ist nun noch der CTC-Schaltkreis zu
überprüfen. Er wird im Monitorprogramm
nicht benutzt. Seine Funktion testet man am besten mit einem kleinen
Testprogramm. Ein Beispiel dafür
wird später noch angegeben. Ansonsten dürfte der Grundmodul
des "AC1"" nun voll einsatzfähig sein.
Zur Vervollständigung der Unterlagen sind in den Tabellen 3 und 4 die Belegungen der beiden
Anschlußbuchsen
Xl und X2 angegeben.
Nach einer erfolgreich absolvierten Testphase kann nun auch das
Interface zur Datenabspeicherung auf
Magnetband bzw. Magnetbandkassetten, kurz Kassetteninterface genannt,
aufgebaut werden. Das Prinzip
entspricht dem in [12]
vorgestellten Kassetteninterface. Die dort angegebene
Interfaceschaltung wurde
dem Grundmodul des "AC1" angepaßt. Die Software dazu wurde neu
geschrieben, das Aufzeichnungsformat
entspricht etwa den in [10]
verwendeten.
Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit beträgt 1500 bit/s. Das bedeutet,
daß bei einer Bandgeschwindigkeit
von 4,76 cm/s auf 1 mm Bandmaterial etwa 4 Byte (genau 31,5 Bit) Platz
finden. Anders gesagt, auf einer
zweiseitig bespielten C-60-Kassette kann man etwa 640 KByte an Daten
bzw. Programm unterbringen.
Wenn man außerdem in Betracht zieht, daß bei diesem
Verfahren ein 16 KByte langes Programm in nur knapp 90 s
geladen wird, so wird doch deutlich, daß dies ein
ökonomisches und auch einigermaßen schnelles Mittel zur
Programmspeicherung ist.
Das Prinzip des hier angewandten Aufzeichnungsverfahrens ist in Bild 32 am Beispiel des zur
Synchronisation
verwendeten Bitmusters dargestellt. Für die Aufzeichnung eines Bit
wird eine Periode einer 1,5-kHz-Rechteckschwingung
abgelegt. Mit dem hier verwendeten Bitmuster 0E6H bzw. dessen Negation
19H werden dann die Aufzeichnungen
beim Einlesen wieder auf den Byteanfang synchronisiert. Das negierte
Synchronisationsmuster muß mit ausgewertet
werden, da man nicht einfach voraussetzen kann, daß das
aufgezeichnete Signal in der gleichen Phasenlage vom
Band kommt, in der es abgespeichert wurde. Schon gar nicht, wenn man
auch noch von einem anderen Gerät einlesen
will, mit dem die Aufnahme nicht gemacht wurde. Und genau das
dürfte ja beim Programmaustausch der
Regelfall sein.
Ebenfalls zur Anpassung an die Gegebenheiten der
Aufzeichnungsgeräte ist eine zweite Ergänzung notwendig,
die mit dem eigentlichen Aufzeichnungsverfahren nichts zu tun hat.
Geräten mit einer Aussteuerungsautomatik
muß man nämlich etwas Zeit geben, damit diese sich einpegeln
können. Zu diesem Zweck werden dem
Synchronisationsbyte 512 Nullbytes vorangefügt. Das
heißt, für etwa 3 s ist ein 1,5-kHz-Ton zu hören,
und dann beginnt erst die eigentliche Information. Dieser
charakteristische Ton erleichtert dann gleichzeitig
das Auffinden der einzelnen Programmanfänge. Beim Einlesen wird am
besten innerhalb dieses Kenntones das
Ladeprogramm mit der CR-Taste aktiviert.
Nun muß auch noch etwas für ein Kriterium getan werden, das
angibt, ob die eingelesenen Daten richtig sind,
da natürlich Störimpulse oder Fehler im Band Fehlauswirkungen
zur Folge haben können. Dazu gelangt die
Information in Blöcken zu 256 Byte mit einer Prüfsumme je
Block auf das Band. Während des Einlesens wird
diese Prüfsumme dann wieder aus den gelesenen Bytes berechnet und
mit der am Blockende aufgezeichneten
verglichen. Sollten beide nicht übereinstimmen, so erfolgen eine
Fehleranzeige und Abbruch des Ladeprogramms.
Es muß dann erneut ausgeführt werden.
Zur Kontrolle der ordnungsgemäßen Funktion des Einlesens
blinkt auf dem Bildschirm hinter dem gelesenen
Programmnamen im Blockrhythmus ein Stern. Dieser bis hier beschriebene
Aufzeichnungs- bzw. Leseprozeß
wird mit Software realisiert. An Hardware ist nur noch ein minimaler
Aufwand erforderlich, der die Impulse
vom Rechner in Pegel und Form anpaßt, und der die Information vom
Band wieder zu einer Rechteckfolge
regeneriert. Die dazu erforderliche Schaltung ist im Bild 31 dargestellt. Sie findet
auf einer 40 x 70 mm
großen Leiterplatte Platz. Die Leiterzugführung und der
Bestückungsplan sind in den Bildern 33 und 34
zu sehen (diese Bilder werden im Teil 10 veröffentlicht). Der
Aufbau dieser Platine ist unproblematisch.
Der OPV im Wiedergabeteil arbeitet als Nulldurchgangskomparator. D1 und
R5 schützen den PIO vor negativen
Überspannungen, bzw. bei versehentlicher falscher Programmierung
den entsprechenden Ausgangstreiber vor
der Zerstörung. Bei der Verwendung des B 176 D ist R3 mit zu
bestücken. Dieser Schaltungsteil wurde mit
beiden angegebenen OPV-Typen erprobt. Die Funktion der Schaltung
läßt sich leicht überptüfen, wenn man z.B.
den Kennton vom Band an den Eingang anlegt. Das Eingangssignal sollte
man dem Lautsprecherausgang des Geräts
entnehmen, um eine einwandfreie Begrenzung des Signals zu
ermöglichen, da der Pegel des Diodenausgangs bei
den meisten Geräten zu gering ist. Das Netzwerk im Aufnahmezweig
dient zur Reduzierung des Pegels, um das
Kassettenbandgerät nicht zu übersteuern, und zur
Unterdrückung der Oberwellen, die mit der Löschfrequenz
Interferenzen bilden könnten. Mit R7 stellt man den Ausgangspegel
so ein, daß die Aussteuerungsautomatik
noch nicht begrenzt. Das sind meist 10 bis 20 mV.
Dieses Kassetteninterface wurde mit mehreren "AC1" und mit
verschiedenen Kassetten- und Magnetbandgeräten
unter Verwendung normalen, handelsüblichen Bandmaterials getestet.
Der Aufbau der Interfaceschaltung war
dabei immer problemlos. Als Kassettenbandgeräte wurden z.B. "Mira"
und "Sonett" verwendet, auch der
Programmaustausch mit verschiedenen Geräten wurde simuliert.
Einlesefehler traten so gut wie gar nicht auf,
bzw. waren auf fehlerhafte Geräteeinstellung oder zu große
Abweichungen in der Tonkopfsteilung zurückzuführen.
Bei Geräten mit Tonblende bzw. Höhenregler muß dieser
voll aufgedreht werden. Bei Fehlern infolge zu
großer Tonkopfabweichungen genügt eine Einstellung des
Tonkopfes auf helle Wiedergabe nach Gehör.
Selbst relativ extreme Geschwindigkeitsschwankungen, die z.B. die
Wiedergabe von Musikaufzeichnungen
zur Qual machen würden, haben nicht zu Einlesefehlern
geführt. Auch leichte Pegelschwankungen infolge
des Bandmaterials konnten durch die Begrenzung des OPV ausgeglichen
werden. Gegen vollständige
"Drop out's" (magnetische Fehlstellen) ist natürlich auch dieses
Verfahren empfindlich, wobei diese
in der Testphase bis jetzt nicht auftraten. Um einigermaßen
sicher zu gehen, empfiehlt es sich,
jede Aufzeichnung zweimal zu machen oder die gemachte Aufzeichnung mit
einem Kontrolleseprogramm zu überprüfen.
Ein solches Programm wird für den Monitor des "AC1" noch erstellt
werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß dieses Verfahren mit der
gewählten Geschwindigkeit wohl einen guten
Kompromiß zwischen Schnelligkeit und sicherem Programmaustausch
bei minimalen Anforderungen an das
Aufzeichnungsgerät darstellt. Bei der Verwendung hochwertiger
Geräte sind sicher noch weitaus höhere
Bitraten mit der gleichen Sicherheit möglich. Auch ist eine
komfortablere Software denkbar, die dann z.B.
Namenerkennung und wählbare Geschwindigkeiten gestattet, aber
dafür auch weitaus mehr Speicherplatz benötigt
und somit erst bei einer Speichererweiterung sinnvoll ist.
