Радиолюбительский компьютер Микро-80

Разработчики компьютера Микро-80 - Геннадий Зеленко, Виктор Панов и Сергей Попов

Это, пожалуй, самый первый компьютер, который можно было собрать самому благодаря циклу статей в журнале "Радио" в 1982 и 1983 годах. В конце 70-х годов советская промышленность освоила производство микропроцессора КР580ВМ80 (аналог буржуинского i8080), на котором вполне можно было собрать настоящий компьютер. В 1982 году в журнале "Радио" был проведён ликбез по процессору КР580ВМ80 с описанием его команд, и в 1983 году начались публикации схем компьютера Микро-80.

Более подробно о истории создания "Микро-80", "Радио-86РК" и "Микроши" можно прочитать в отдельной статье, материал которой подготовлен специально для этого сайта одним из авторов вышеперечисленных компьютеров - Сергеем Николаевичем Поповым.

Кстати, это он сам за первым экземпляром "Микро-80":

Компьютер спроектирован по модульной системе. Т.е. его можно было собирать поэтапно модуль за модулем, отлаживая их работу в процессе сборки. Компьютер спроектирован на широко распространённой в то время элементной базе (мелкая логика 155-й серии). Основной проблемой при сборке компьютера было большое количество микросхем порядка 150-200 штук (в зависимости от объёма памяти), но их количество можно было уменьшить, если не паять, к примеру, отладочный модуль (39 микросхем) или модуль динамической памяти.

Основные характеристики компьютера "Микро-80"

Процессор - КР580ВМ80
ОЗУ - 2КБ (в минимальной конфигурации), 16К-64К в случае установки модуля динамического ОЗУ
ПЗУ - 2КБ
Видео - текстовый режим 32 строки по 64 символа в строке, наличие инверсного курсора.
Клавиатура - 59 клавиш

Состав компьютера "Микро-80"

Компьютер состоит из следующих модулей:

Процессорный модуль.
Содержит в себе процессор КР580ВМ80 со схемами тактового генератора, шины управления и буферов шин данных и адреса.

Модуль памяти.
Содержит в себе 4КБ статического ОЗУ, собранного на 32-х микросхемах КР565РУ2. Возможен вариант 2КБ ОЗУ и 2КБ ПЗУ. Впрочем по выбору пользователя возможны любые варианты исполнения этого модуля.

Отладочный модуль.
Служит для облегчения отладки компьютера. Содержит в себе кроме платы с микросхемами целый пульт с тумблерами и светодиодами для отображения состояния шин компьютера. Отладочный модуль имеет широкие возможности для отладки работы железа и программ, кроме того с него можно самому вводить программы в память (благодаря режиму ПДП) и запускать их на выполнение. Т.е. можно проверять работу компьютера даже без установленного ПЗУ с "монитором".

Дисплейный модуль.
Служит для вывода алфавитно-цифровой информации на экран телевизора или монитора. Содержит собственное ОЗУ - 2КБ видео-ОЗУ и курсорное ОЗУ ёмкостью 2КБит. Модуль отображает текстовую информацию в 32 строки по 64 символа в строке. Графического режима нет - отображаемые на экране символы жёстко заданы в ПЗУ знакогенератора, но благодаря псевдографическим символам в знакогенераторе можно худо-бедно что-то нарисовать на экране. Модуль является самостоятельным устройством и может работать не только в составе Микро-80, но и с любым другим компьютером, который сможет обеспечить запись нужной информации в видео-ОЗУ. Интересно, но в видео-ОЗУ и ОЗУ курсора можно только записывать информацию, но не считывать. Это сделано для упрощения схемы дисплейного модуля. Впрочем при установке модуля динамической памяти с 64К ОЗУ области видео-ОЗУ и ОЗУ курсора становятся доступными для чтения.

Модуль клавиатуры.
Представляет собой порт на КР580ВВ55, к которому подключается клавиатура в виде матрицы кнопок.

Модуль сопряжения.
Представляет собой два порта, через которые идёт ввод/вывод на магнитофон.

Модуль динамического ОЗУ.
Служит для расширения объёма ОЗУ. Может содержать до 4-х банков ОЗУ на КР565РУ3 объёмом 16К (1 банк), 32К (2 банка), 48К (3 банка) и 64К (4 банка).

Программное обеспечение для "Микро-80"

В 2К ПЗУ прошивается монитор. Есть бейсик "Микро-80" (цикл статей в журнале "Радио" в 1985 году). К сожалению, больше ничего написано не было.
В 1989 году в журнале "Радио" был опубликован монитор для Микро-80, который совместим с монитором для "Радио-86РК", благодаря чему на Микро-80 можно было запускать часть программного обеспечения для Радио-86РК. Но к сожалению пока что мне не удалось добиться нормальной работы этого монитора на Микро-80.

Микро-80 не получил большого распространения - промышленностью он не выпускался, а собрать его могли только немногие любители, которым было не страшно паять компьютер из такого большого количества микросхем. К тому же не все имели опыт сборки и наладки подобных микропроцессорных устройств.

Самодельный "Микро-80"

...Прошло время, и я решил повторить этот уникальный компьютер. Так как с 1983 года появилось много микросхем, применение которых облегчает сборку компьютера, пришлось переработать схемы всех модулей Микро-80 под более новую элементную базу. По количеству микросхем компьютер вышел немного скромнее оригинала - всего лишь 127 корпусов. Однако я старался по-максимуму оставить оригинальность исполнения (к примеру, можно было модуль динамической памяти сделать на буржуйских 4464 или вообще полностью на статическом ОЗУ, но на 565-й серии собранная плата выглядит приятнее). Даже микросхемы где только можно ставились 155-й серии с самыми старыми годами выпуска, чтобы компьютер был более-менее похож на старую разработку :)

После двух месяцев пайки макеток и МГТФа вышло вот что:

Клавиатура выполнена на герконовых клавишах от какого-то терминала. Вид клавиш довольно старинный. В отличие от журнального варианта моя клавиатура вся полностью выполнена на обычных клавишах без переключающих контактов. В оригинальном варианте кнопки УС и СС должны быть с переключающими контактами для защиты от дребезга. А кнопка РУС вообще должна была быть с фиксацией. В моей клавиатуре дребезг контактов подавляется на микросхеме К561ТЛ1 (схема её включения не требует наличия кнопок с переключающими контактами). А чтобы избавиться от кнопки РУС с фиксацией используется D-триггер. Т.о. при нажатии на РУС включается режим ввода русских символов, а при следующем нажатии - режим выключается. Для индикации режима "РУС" используется светодиод.

В процессе сборки компьютера был сделан упрощённый модуль пошаговой отладки с 16-ричной индикацией состояния шин адреса и данных, но его возможностей оказалось недостаточно, поэтому пришлось спаять полноценный отладочный модуль:

Работа с магнитофоном в "Микро-80"

Монитор Микро-80 сделан так, что он сам не формирует значения констант задержек для подпрограмм работы с лентой. Поэтому каждый раз при включении компьютера приходится заново заносить эти константы в соответствующие ячейки памяти (#F75D - для константы записи, #F75C - для константы чтения). Т.к. в процессорном модуле может использоваться кварцевый резонатор частотой от 4 до 16 МГЦ, эти константы будут разные для кварцев разной частоты. У меня используется кварц на 16МГЦ, и для него я посчитал константы, для которых можно использовать на PC программы работы с лентой wrkwin32.exe и rrkwin32.exe с установками по умолчанию. Константа записи (заносится в #F75D) равна #32, константа чтения (заносится в #F75C) равна #4B.

Видео

31 октября 2019 года в Музее Яндекса проводилась лекция-интервью с Геннадием Вадимовичем Зеленко и Сергеем Николаевичем Поповым, кандидатами технических наук и изобретателями, одними из основных инженеров компьютеров «Микро-80» и «Радио-86РК».

Скачать документацию по Микро-80

Скачать информацию по Микро-80:
		Цикл публикаций по Микро-80 из журнала "Радио" за 1983 год (схемы). В сканах уже исправлены все замеченные ошибки и неточности в схемах
		Цикл публикаций по Микро-80 из журнала "Радио" за 1985, 1986 и 1989 годы (статьи по Бейсику, монитор, совместимый с Радио-86РК)
		Прошивки ПЗУ (монитор, знакогенератор, К155РЕ3 из отладочного модуля) и исходник монитора в формате ассемблера Z80
		Кодовый блок с бейсиком для Микро-80 и программой для подсчёта контрольных сумм (из журнала "Радио" №1 за 1985 год)
		Схема моего переработанного варианта Микро-80
Ссылки на сайты по Микро-80:
http://micro80.narod.ru/ Ещё один вариант Микро-80

---

© 2009-2024, Prusak

Использование текстовых, фото- и видеоматериалов сайта допускается только при условии указания ссылки на https://zxbyte.ru.
Есть вопросы, замечания, предложения по материалам сайта? Жмите сюда.