Computer verdrehen - es ist sehr einfach

Nachdem ich auf vielfältige Weise genug mit dem Bau von Computern aus meiner Kindheit gespielt hatte und sowohl moderne als auch moderne Technologien verwendet hatte, entschied ich, dass es Zeit war, auf etwas Wesentlicheres umzusteigen. Der erste Schritt, damit später weniger die Versuchung bestand, etwas anderes zu bauen, bestand heldenhaft darin, den Arbeitsplatz zu räumen, um einigen jungen Technikern das angesammelte Gut zu geben. Wie so oft erwies sich sogar die Analyse der Trümmer als ziemlich faszinierend - es gab viele interessante Dinge, die ich bereits vergessen hatte (oder an die ich mich überhaupt nicht erinnerte). Insbesondere stellte sich heraus, dass ich viel mehr Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien zum Drahtwickeln habe, als ich dachte.

Zu der Zeit habe ich zwar bis zu fünf Minuten damit verbracht, diese Technologie auszuprobieren, aber etwas hat bei mir nicht funktioniert (die Krümmung der Hände erwies sich als mehr als akzeptabel), und alles wurde in eine entfernte Schublade verschoben. Ich mag es wirklich nicht, irgendein Geschäft aufzugeben - ich versuche immer, alles, wenn nicht zu seiner Fertigstellung, zu der Erkenntnis zu bringen, dass ich es definitiv tun kann, wenn ich es wirklich will. Deshalb habe ich mich entschlossen, die jungen Techniker später glücklich zu machen und vorher noch etwas Gizmo mit einer Wrap-Up-Installation zu sammeln.

Ich habe lange nicht über das Versammlungs-Gizmo nachgedacht - es gab noch einen alten Computer, den meine Hände in meiner Kindheit oder jetzt noch nie erreicht hatten. Es war ein "Spezialist", der 1985 entwickelt und 1987 in der Zeitschrift "Modelist-Constructor" veröffentlicht wurde. Da es eine Menge Informationen über diesen Computer gibt (wie auch über andere ähnliche), werde ich nicht auf seine Funktionen eingehen, sondern mich nur darauf konzentrieren Verpackungstechnologie und ihre Eindrücke davon.

Hinweis - Der Artikel handelt von fast toter Technologie. Es gibt kein nützliches oder interessantes Know-how und dergleichen. Die großen Enthüllungen fehlen vollständig. Es lohnt sich also, sie nur zu lesen, wenn Sie im Moment keine nützlichere / interessantere Aktivität haben oder begeisterte Computerfans Nekrophilie.

Daher wurde die Specialist-M-Modifikation als Grundlage verwendet, die sich vom Originalcomputer unterscheidet und hauptsächlich 565RU5-Speicherchips (8 Teile mit 64 Kbit) anstelle von 565RU3 (24 Teile mit 16 Kbit) verwendet und in MK veröffentlicht 1991 Jahr. Er hat praktisch keine eigenen Änderungen vorgenommen - er verwendete einen vorgefertigten Quarzoszillator anstelle eines separaten Quarzes und einen Oszillator auf LN1 und nahm ein modernes EEPROM anstelle von RF2. Er platzierte die Details sogar auf der Leiterplatte, wie sie auf der ursprünglichen Leiterplatte aus dem Magazin platziert wurden.

Fahren wir mit der Installation selbst und den Tools / Verbrauchsmaterialien fort. Die allgemeine Bedeutung ist, dass auf speziellen Kontaktstiften mit viereckigem Querschnitt (mit ziemlich scharfen Winkeln) unter Verwendung mindestens eines Spezialwerkzeugs ein einadriger Draht gewickelt wird, der im Bereich von 6 bis 8 Windungen (oder ähnlichem) hergestellt wird. Beim Wickeln schneiden die Ecken der Kontaktstifte in den Draht, und es wird fast kaltes Schweißen erhalten. Es wird gesagt, dass eine solche Verbindung zuverlässiger als das Löten ist und auch einfacher zu reparieren ist.

Hinweis - Ich konnte keine klare Erklärung für die praktischen Nuancen dieser Technologie finden und habe daher ständig Fahrräder erfunden. Ich denke, in einigen Fällen (wenn nicht den meisten) waren es Fahrräder mit dreieckigen Rädern und einem Rad unter dem Arsch, daher muss ich meine Forschung nicht als Beispiel für die richtige Herangehensweise an den Prozess heranziehen!

Das erste Problem besteht also darin, dass Sie nur diese ganz besonderen Stifte anschließen können. Bei Mikroschaltungen ist alles relativ einfach - spezielle (wieder spezielle!) Paneele werden zum Einwickeln genommen, bei denen die Beine bereits in der richtigen Form hergestellt sind:



Und hier ist die erste Nuance sofort erkennbar - die Kosten. Diese Paneele sind ziemlich teuer - ein paar Dollar pro Stück. Angesichts der Kosten der verwendeten alten Mikroschaltungen kann ich sagen, dass jedes Panel im Projekt erheblich mehr kostet als die darin enthaltenen Mikroschaltungen. Und für die Gesamtkosten der Panels war es möglich, die Produktion einiger Kopien der Leiterplatte an einem günstigen Ort zu bestellen (natürlich, wenn sie bereits entwickelt ist und die Dateien für die Produktion bereit sind).

Mit Teilen wie Widerständen / Kondensatoren im Allgemeinen ein Hinterhalt. Um ehrlich zu sein, verstehe ich immer noch nicht, was ich mit ihnen anfangen soll. In einigen Fällen konnten die Widerstände auf Stifte gewickelt werden, obwohl der Durchmesser der Leitungen kurz davor stand, was das Werkzeug schlucken konnte. Mit anderen Details ging ein solcher Trick überhaupt nicht durch - zu dicke Schlussfolgerungen.

Im Allgemeinen gibt es hierfür zwei separate Stifte - entweder in die Sie die Stifte einsetzen können (in der Tat nur separate Stifte von den Platten für Mikroschaltungen) oder Stifte, an die die Teile gelötet werden müssen. Obwohl dies die Reinheit des Experiments verringert, habe ich aus zwei Gründen Stifte ausgewählt, die gelötet werden können: Erstens können Sie unabhängig von Durchmesser / Art des Ausgangs einen zuverlässigen Kontakt herstellen, und zweitens hatte ich immer noch nur diese Art von Stiften.



Leider habe ich einmal vergessen, auch ein Werkzeug zur Montage von Stiften auf einer Platine zu bestellen, was ich dabei bedauert habe. Grundsätzlich ist die Verwendung einer Zange möglich. Dies wird jedoch problematisch, wenn der Stift an einer Stelle auf der Platine eingesetzt werden muss, an der bereits viel montiert ist. In diesem Fall ist es äußerst schwierig, an dieser Stelle Unterstützung für das Board zu schaffen, und Sie müssen mit aller Kraft Druck machen. Irgendwann habe ich meine Handfläche praktisch durchbohrt und dann versucht, die Anzahl der Stifte auf ein absolutes Minimum zu reduzieren. Theoretisch treibt ein Spezialwerkzeug den Stift mit einem Schlag in die Platine (es gibt elektrische Geräte und es gibt auch mechanische Geräte mit einer Feder), sodass die Platine anscheinend auf Gewicht gehalten werden kann. Aber ich weiß es nicht genau - ich habe es nicht versucht.

Übrigens habe ich auch das Board selbst vermisst. Ich hatte es überhaupt ohne Metallisierung, nur Löcher. Jetzt verstehe ich, dass das Vorhandensein von Energiebussen auf dem Board mir viel Zeit und Mühe sparen würde, aber dann schien es logisch, dass alles über das Kabel erledigt werden musste.

Eine andere Sache, die mir fehlte, waren Etiketten zum Markieren von Mikroschaltungsstiften.



Im Allgemeinen wollte ich sie bestellen, aber zu diesem Zeitpunkt waren sie nicht beim Lieferanten erhältlich. Ich denke, die Verwendung dieser Dinge könnte 10 bis 20 Prozent der Installationszeit einsparen, und es gibt möglicherweise nicht die wenigen Fehler, die ich dabei gemacht habe. Ich wollte sogar Etiketten auf Papier drucken, aber ich habe nicht herausgefunden, wie man Löcher genau stanzt, und der Versuch, das Papier direkt mit den Schlussfolgerungen zu durchbohren, sah schrecklich aus.

Der Hauptarbeitsteil der Wickelwerkzeuge ist ein Stift, in dem sich zwei Längslöcher befinden. Einer der größeren Durchmesser befindet sich in der Mitte des Stifts, in den ein Kontaktstift eingeführt ist, auf den der Befestigungsdraht gewickelt werden soll. Das zweite Loch ist dünner und natürlich bis zum Rand verschoben, das abisolierte Ende des Befestigungsdrahtes wird eingeführt. Wenn sich das Werkzeug um die Längsachse (und tatsächlich um den Kontaktstift) dreht, wird der Draht um diesen Stift selbst gewickelt.



Es gibt zwei Möglichkeiten zum Wickeln - Standard und modifiziert. In der Standardversion wird nur der abisolierte Teil des Drahtes um den Stift gewickelt (naja, vielleicht eine viertel Umdrehung mit Isolierung). Bei der modifizierten Version werden die ersten Windungen mit Isolierung erzielt, dann gibt es bereits einen abisolierten Draht. Die modifizierte Methode ist zuverlässiger (da der potenzielle Ort zum Biegen während der weiteren Installation und des Betriebs des Drahtes durch eine Isolierung geschützt ist und sich nicht genau an der Stelle befindet, an der die Isolierung endet), sondern mehr Platz auf dem Stift einnimmt.

Ich habe zwei fast identische vollständig manuelle Werkzeuge, eines für die Standardverpackung und das zweite für das modifizierte:



Sie müssen diese Werkzeuge nur mit Ihren Fingern drehen. Das dritte Werkzeug (für das modifizierte Wickeln) war halbautomatisch - das Wickeln erfolgte, wenn der Griff in fast einer Bewegung gedrückt wurde. Zuerst habe ich mich für dieses Tool entschieden, aber die Ablehnungsrate war nicht akzeptabel. Ich konnte die Position und den Druck des Arbeitsteils einfach nicht kontrollieren, besonders wenn dies nicht der erste Cheat auf dem Pin war. Ich denke, es ist etwas subtil, ein solches Werkzeug zu verwenden, aber ich habe es immer noch nicht verstanden, also habe ich beschlossen, alles mit einem Handwerkzeug zu machen.



Handwerkzeuge sind übrigens trotz ihrer Einfachheit sehr vielseitig. Zusätzlich zum Wickeln können sie auch den Draht abisolieren (der Abisolierer befindet sich in der Mitte) und bei Bedarf auch das Wickeln abwickeln. Dazu wird das Werkzeug mit einem kurzen Ende am Kontaktstift getragen und dreht sich entgegen der Wickelrichtung.

Aus irgendeinem Grund habe ich mich für die Standardverpackung entschieden, obwohl ich jetzt ohne zu zögern eine modifizierte verwenden würde. Das Problem ist, dass es beim Abisolieren des Drahtes fast unvermeidlich ist, dass der Leiter selbst anstelle des Isolationsschnitts leicht beschädigt wird. Und mit der Standardmethode ist dieser Ort auch nur der Punkt der Kraftanwendung für jede Bewegung des Drahtes, d.h. Die Wahrscheinlichkeit eines Drahtbruchs ist hier recht hoch. 

Ich habe auch ein Werkzeug zum Reinigen / Trimmen des Drahtes gefunden, aber nach ein paar Tests habe ich beschlossen, es nicht zu verwenden. In einigen Fällen wäre es vielleicht besser als das eingebaute Wickelwerkzeug, aber ich war zu faul, um die Feinheiten zu verstehen, die eingebaute Kehrmaschine arbeitete für mich und es war bequemer, mit Schneidern zu schneiden.

Apropos Draht. Es heißt so - ein Draht für die Rundum-Installation, einadrig, ziemlich weich, er wird in verschiedenen Farben verkauft. Jedes Werkzeug ist für einen Draht mit einem genau definierten Durchmesser ausgelegt, ich hatte alles AWG 30 - ca. 0,26 mm Durchmesser. Übrigens ist der Draht, obwohl für die Rundummontage, hervorragend verlötet. Es ist schade, ich wusste das vorher nicht, ich könnte es für meine vorherigen Projekte anstelle von MGTF verwenden. Zwar schmilzt die Isolation im Gegensatz zu MGTF sehr leicht.



Vor dem Schlafengehen musste bei der Installation entschieden werden, wie die Drähte verlegt werden sollen - in Bündeln oder in kürzester Entfernung. Geschirre sehen natürlich ordentlicher aus, und ich habe sie in früheren Projekten verwendet. Auf zahlreichen Rundumfotos habe ich jedoch gesehen, dass hier sehr oft die Methode der kürzesten Entfernung angewendet wird - sie sieht auch ziemlich gut aus. Außerdem scheint es bei einer solchen Installation weniger gegenseitige Störungen zu geben - aber es hat mich nicht wirklich gestört, bei solchen Projekten ist es fast nie ein Problem. Aus diesem Grund habe ich mich zur Abwechslung entschlossen, die Installation "für die kürzeste Zeit" zu versuchen ...

Es gab immer noch ein kleines Problem mit dem Fehlen von Paneelen einiger Größen. Leider musste ich die vorhandenen Paneele mit Drahtschneidern zerbrechen, um das zu bekommen, was ich brauchte, so dass das Aussehen der Struktur davon leicht beeinflusst wurde.

Die direkte Montage begann wie üblich mit Stromkreisen. Ich habe den Stromverbrauch im Auge behalten und entschieden, dass der AWG 30-Querschnitt ausreichen sollte, insbesondere wenn wir die Schaltung in mehrere Abschnitte unterteilen und jeden Abschnitt unabhängig voneinander mit Strom versorgen. Gerade bei der Verdrahtung der Stromkreise und erarbeitete die Technologie als erste Annäherung. Es stellte sich sofort heraus, dass es äußerst schwierig war, schöne, perfekt gleichmäßige Drähte zu erzielen. Im Prinzip habe ich nach einer Weile eine Methode entwickelt, aber die dafür aufgewendete Zeit war hoch, und so habe ich mich damit abgefunden, dass Schönheit nicht funktionieren würde.

Während der Arbeit mit den Stromkreisen bekam ich eine kleine Hand, und dann ging die Arbeit schneller. Im Allgemeinen war es natürlich schneller als das Löten. Es ist schwer in Zahlen auszudrücken, aber ich denke, dass 20-40% der Zeit gespart werden können. Darüber hinaus ist das Verfahren viel umweltfreundlicher - keine Dämpfe und alle damit verbundenen Auswirkungen.

Ich verstehe jedoch absolut nicht, warum einer der Vorteile des Verpackens die einfache Reparatur ist (zumindest sagen sie das). Im Gegenteil, an einer Stelle habe ich mich geirrt und musste den Draht von einem Befestigungsstift auf einen anderen übertragen. Das Problem war, dass sich der „falsche“ Draht ganz unten am Stift befand und bereits zwei weitere Drähte darüber gewickelt waren, die ebenfalls abgebaut werden mussten. In der Version mit Löten würden sie zurückgelötet, und das ist alles, aber hier mussten sie geändert werden - Sie können das "ungedrehte" Ende nicht zurückwickeln. Aber diese Drähte vom anderen Ende waren auch am Boden der Stifte! Eine Kettenreaktion begann, die mit dem erneuten Montieren von fast einem Dutzend Drähten endete. Es mag einen wunderbaren Weg geben, solche Situationen zu vermeiden, aber ich kenne ihn nicht ...

Je mehr ich die Drähte zwischen den Stiften der Mikroschaltungen montierte, desto einfacher war es, sie zu bewegen, und desto mehr gefiel mir letztendlich nicht die Notwendigkeit, Komponenten zu installieren, die nicht zum Umwickeln gedacht waren - Blockierkondensatoren, eine bestimmte Anzahl von Widerständen / Kondensatoren / Dioden und Steckverbindern.

Zuerst dachte ich daran, die Sperrkondensatoren an spezielle Stifte (die ich bereits erwähnt habe) zu löten und diese Stifte bereits mit Draht an die Stifte der Mikroschalttafeln anzuschließen. Dies ist jedoch elektrisch falsch (Sperrkondensatoren sollten so nahe wie möglich an den Stromversorgungsanschlüssen der Mikroschaltungen liegen), und die Belastung der entsprechenden Stifte an den Buchsen (die meisten hatten keinen Platz für zusätzliche Umhüllung) entschied sich schließlich dafür, die Kondensatoren direkt an die Stifte der Buchsen der Mikroschaltungen zu löten. Es stellte sich heraus, dass die Stifte wie der Draht perfekt verlötet sind, sodass die Installation von Kondensatoren nicht viel Zeit in Anspruch nahm. Einige der Ergebnisse der Widerstände wurden vermasselt, im Übrigen wurden einzelne Stifte installiert (wie gesagt, mit dem Risiko schwerer Handverletzungen). Wenn es ein Werkzeug für Stifte gäbe, würde es viel weniger tragen.

Zusätzlich zu losen Teilen wurde ein dickerer Draht-Leistungsbus verlegt, von dem die Leistung in getrennten Teilen der Schaltung verteilt wird.

Übrigens dauerte die Installation ca. 40 m Draht.





Danach kam endlich ein aufregender Moment der ersten Aufnahme.

Zunächst war ich ohne Mikroschaltungen in den Panels davon überzeugt, dass an den richtigen Stellen Erde und die entsprechende Leistung vorhanden sind. Danach habe ich alle "kleinen" Mikroschaltungen eingefügt und bereits versucht. Zu einiger Überraschung erschien sofort das Videosignal mit der richtigen Synchronisation. Ein Versuch, ein Bild zu bekommen, ergab jedoch, dass ich vergessen hatte, 8 Drähte am Schieberegister anzubringen. Nach der Installation schien der fehlende Videoteil zu funktionieren (soweit er ohne funktionierenden Prozessor / Speicher überprüft werden konnte). Es wurde zwar klar, dass die Multiplexer der Serie 1554 (so etwas wie die Serie 555 zum Zeitpunkt des Kaufs aller Ersatzteile im Geschäft) nicht mit der üblichen TTL-Logik arbeiten wollten, daher musste ich dringend nach den Chips der Serie 555 suchen. im Videoknoten passte schließlich alles zusammen.

Das nächste Problem war ein falsches Prozessortaktsignal. Es scheint, dass die temporären Schaltungen der neueren Reihe von Mikroschaltungen (im Vergleich zu denen, die in der ursprünglichen Schaltung verwendet wurden) nicht zu der Methode passten, mit der der Autor dieses Signal erzeugt hat (um ehrlich zu sein, und nicht überraschend - jeder kann die Art und Weise, wie F2 gebildet wird, sorgfältig betrachten). Das Ersetzen der Mikroschaltung durch ein fossileres Problem löste es jedoch, aber ich brauchte nicht mehr. Diese Showdowns haben jedoch dazu beigetragen, einen weiteren Punkt aufzudecken - im Magazinschema waren F1 und F2 verwechselt! Ich musste zwei Drähte tauschen, während ich erneut der Tatsache gegenüberstand, dass die Demontage eines Drahtes eine Kettenreaktion auslösen kann.

Schließlich ist es Zeit, den Prozessor, den Speicher und den E / A-Port in die Sockel einzufügen.



Ich hatte keine besonderen Illusionen über die vollständige Funktionsfähigkeit des Geräts, daher habe ich anstelle eines Kontrollmonitors sofort ein ROM mit einem Testprogramm installiert. Dieses Programm verwendet RAM nicht für seine internen Zwecke, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Prozessorarbeit erhöht wird - es gibt viel weniger Knoten zwischen Prozessor und ROM als auf dem Weg vom Prozessor zum RAM. Wie so oft bei früheren Projekten begann das Gerät jedoch plötzlich und sofort zu arbeiten:



Darüber hinaus zeigte der Test sogar die volle Arbeitskapazität von sogar RAM, was nur überraschen kann. Die 565RU5-Mikroschaltungen waren nie besonders zuverlässig, und selbst bei Verwendung neuer Mikroschaltungen war es üblich, einen erheblichen Prozentsatz der Fälle zu verwerfen, und hier funktionierten die Produkte von vor 25 Jahren, die darüber hinaus nicht sehr sorgfältig behandelt wurden, ohne Fragen.

Danach installierte ich ein Vollzeit-ROM mit einem Monitor und bekam ein Bild, das ich zuvor nur in der Zeitschrift gesehen hatte:



Ich habe während des Prozesses keine besonderen Überraschungen für mich gefunden. In Bezug auf die Verpackungstechnologie war ich der Meinung, dass sie früher sowohl für das Prototyping als auch für das Erstellen einzelner Kopien von Geräten wirklich praktisch sein könnte. Zunächst einmal beseitigt die moderne Elementbasis (für die Oberflächenmontage) einfach die Idee, die Rebe zu betrügen. Bei relativ kleinen Handwerken / Experimenten mit "großen" Teilen fallen lötfreie Prototypenplatinen (für die darüber hinaus keine sehr teuren Platten erforderlich sind) vollständig aus, und im Übrigen kann eine Leiterplatte ganz einfach, schnell und zu einem angemessenen Preis hergestellt werden - auch zu Hause mit LUT, Zumindest ein Auftrag in der Produktion.

Eine kleine Ergänzung vom 11.11.2015:

Ich entschied mich für ein kleines Projekt mit einer Taktfrequenz von 33 MHz. Ich baute es auf einem lötfreien Steckbrett zusammen und stellte erwartungsgemäß fest, dass es nicht funktionierte - zu viel Streukapazität. Ich überlegte, was ich als nächstes tun sollte - um einen Draht zu löten oder zu sammeln, und plötzlich wurde mir klar, dass es sich anfühlte, als würde das Wickeln einfacher sein. In einer Stunde war alles ohne Probleme zusammengebaut und gestartet ...

Source: https://habr.com/ru/post/de385635/