Universal-Experimental-Rechner - Eigenbau

Allgemeines
Aufbauend auf den Erfahrungen mit dem Zusatzgerät für den KC85/3 -> SEW stellten sich alsbald einige Unzulänglichkeiten heraus,
die diesem - eigentlich als Heimcomputer konzipierten Gerätesystem anheim waren.
Als da waren z.B.:
- Die zu geringe Taktfrequenz, wenn schon U880-Chip-Sätze mit 4 MHz zur Verfügung standen,
- die ungenügenden Grafikmöglichkeiten, da nun der Einsatz eines speziellen Grafik-IC möglich gewesen ist,
- die viel zu kleine Speicherkapazität, da nun auch größere Speicherbereiche bearbeitet werden sollten,
- keine Möglichkeit eines Multi-CPU-Systems (Z80/Z8000/8086).

Auf Basis dieser Eckdaten wurde 1989/90 ein Experimental-Rechner konzipiert, dessen Basis der K1520-Standard ist -
dessen Systembus in der Original-Belegung jedoch um die Adressleitungen A16 bis A23 erweitert ist.
Diese werden auf der Koppelbus-Rückverdrahtungsplatine geführt.
Für die selbst gebauten, d.h. handverdrahteten StE wurden Lochrasterplatinen vorgesehen, die preisgünstig im Fachhandel erworben werden konnten:
   
Die Lochrasterplatine auf Basis Hartpapier (links) wurde nicht verwendet, da eine bessere Qualität mit den Cevausit-Leiterplatten (rechts) -
zu erwarten war. (Cevausit = glasfaservertstärktes Kunstharz).

CPU_1-StE auf Basis UA880D

Flexible Taktaufbereitung mit DS8127D (Quarz-stabilisiert)    DIP-Schalter zur Adress-Umschaltung,    LED-Statusanzeigen und verschiedene Schalter/Tasten zur Bedienung -    z.B. Schrittbetrieb - befinden sich auf einem ALU-Winkel,    welcher an die Lp angeschraubt ist;    Schaltpläne CPU_1 , sowie erste Korrekturen dazu.

Tastatur- und Interface StE
(Centronics und V24);

Diese StE ist noch unvollständig, d.h. die 40-pol. PIO war defekt und    mußte wieder ausgelötet werden ...    Schaltbild, Ergänzungen dazu und erste Korrekturen.     ... wie in der "Vor-CAD-Zeit" noch üblich - auf Millimeterpapier gezeichnet ...

Bildschirm-Grafik StE
bestehend aus:

der Grafik-Controller-Platine, Basis U82720D, bzw. µPD7220AD (NEC) ...    Links unten ist der provisorische Anschluß zur 5V-Stromversorgung und    rechts oben der Monitor-Anschluß.    Rechts unter ist der Koppel-Steckverbinder zum Bildwiederholspeicher.

und einer "Huckepack"-Leiterplatte mit dem Bildwiederholspeicher    (16x U 2164 D, bzw. U 21256 D).    Links unten der Adapter-Steckverbinder,    um für Tests und Meßarbeiten die BWS-Lp senkrecht auf die GDC-StE stecken zu können.

Steckeinheiten zur Ansteuerung von externen Massenspeichern
(Floppy, Band-LW und Hard-Disk);
Diese StE existiert (noch) nicht ... jedoch sollte - solange Floppy und/oder Hard-Disk noch nicht zur Verfügung stehen -
ein steuerbares Bandlaufwerk eingesetzt werden:

Es handelt sich um elektronisch steuerbare Kassetten-Laufwerke polnischer Herkunft.    2 Stück dieser Laufwerke konnten kurz vor der Wende "günstig" für je 600,- Mark    im Fachhandel erworben werden.    Die sind dann aber auch nicht mehr zum Einsatz gekommen ...

Arbeitsspeicher
ggf. aus RAM-Floppys, je 256k, sonst RAM-Bank 8x 64k = 512k;

Von den StE "RAM-Floppy" aus AEB-Bestand waren ursprünglich mehr als 3 Stück vorhanden,    so daß ggf. für eine einzelne ein Umbau in Betracht gezogen werden konnte.

CPU_2-Steckeinheit
mit U8000D und U8010C;
Diese StE existiert (noch) nicht - es sind aber schon die systembestimmenden Bauelemente (CPU/MMU) vorhanden.

CPU_3-Steckeinheit
als 8086-System mit dem Arithmetik-Prozessor 8087.
Als Vorlage für ein 8086-CPU-System stand die mehrteilige Zeitschriftenfolge "Mikroprozessorsystem K1810WM86 Hardware - Software - Applikation", sowie die Mitschriften aus dem Weiterbildungslehrgang „Hard-/Softwarekomponenten des AC7150" zur Verfügung.

Systembus-Kontrolle
In Anlehnung an den CPU-Simulator war mittels LEDs eine Systembus-Kontrolle auf einer separaten Leiterplatte
"Bus-Display" (keine StE) vorgesehen, die am EGS-Rahmen gut sichtbar angeschraubt werden sollte:
- 8x Datenbus,
- 8x Datenbus-Erweiterung für 16Bit-Systeme,
- 16x Adressbus,
- 8x Adressbus-Erweiterung für 16Bit-Systeme),
- 10x Steuerbus,
- 6x Steuerbus-Erweiterung für 16Bit-Systeme.

Stromversorgung
Die Stromversorung des Experimentalrechners erfordert eine zuverlässige und ausreichend dimensionierte Stromversorgung.
Dazu standen folgende Netzteilmodule original von Robotron zur Verfügung:
1x 5V/10A,
2x 12V1,5A
1x 5V/3,3A (wurde separat zur Entwicklung/Test des GDCs eingesetzt)
Die Netzteile sollten noch modifiziert werden mit je einer Kontroll-LED.

Aufbau
Der Aufbau wurde mit zwei aneinander geschraubten EGS-Rahmen unterschiedlicher Größe realisiert:

Der Einschub-Rahmen für die Steckeinheiten (StE) verfügt über zwei Rückverdrahtungs-Platinen (rechtes Bild - links)
mit den entsprechenden EFS-Steckverbindern nach K1520-Standard, die den System- und den Koppel-Bus bilden.
Um auch K1520-fremde Steckeinheiten anschließen zu können, waren entsprechende Adapter vorgesehen.

Software
Es existiert ein erster Anfang eines Betriebssystems mit Grund- und Testroutinen insbesondere für den GDC: EXPR_BS1
Die Software wurde - zusammen mit der GDC-StE - auf dem KC85-Entwicklungssytem SEW, siehe SEW-Beschreibung entwickelt.
Dazu war die Möglichkeit des K1520-Interface am SEW sehr hilfreich ...

Der EXPR ist 2019 in die Bestände des Elektromuseums Erfurt übergegangen und harrt dort auf Enthusiasten,
die ihm weiterhin "Leben einhauchen" wollen.