Este artículo describe cómo se diseñó y fabricó la réplica del microordenador Search-2, que fue fabricado por la planta de Kiev ELECTRONMASH a principios de los años 90.
Primer conocido
Cuando era niño, me convertí en el orgulloso propietario de la computadora Search-2. En este análogo del XT-shki, se utilizó el procesador doméstico 8086th 181086 a 8 MHz. De las características, puede seleccionar un reloj con una batería en la "placa" y el BIOS, qué configuración obtiene cuando enciende presionando DEL.
El BIOS permitió que la computadora funcionara con unidades de 1,2 MB y 1,44 MB, establezca la hora actual y la configuración del disco duro MFM (eligiendo una de varias opciones preparadas previamente).
Y en el tablero había un lugar para 2 megabytes de RAM. El segundo megabyte se usó como EMS. Los chips de memoria fueron KR565RU7I (K) y KR565RU5. A juzgar por la documentación, había cuatro configuraciones de computadora: con 640 KB de RAM, con 2 MB de RAM y las mismas dos opciones con el coprocesador KM1810VM87 entregado. En la práctica, a menudo había placas con 1 MB de RAM.
Mi computadora tenía 640 KB de RAM, una unidad de 5 pulgadas para trabajar con disquetes de 720 KB y una tarjeta gráfica Hercules, que redujo significativamente la gama de juegos que se lanzaron. A pesar de estas limitaciones, seguí comprendiendo la sabiduría informática con gran interés.
Volver al pasado
No es ningún secreto que hay personas apasionadas por las antigüedades. Y ahora hay comunidades enteras de antiguos coleccionistas de computadoras. De vez en cuando, recordaba calurosamente mi Search-2: el gruñido y la imagen en blanco y negro del monitor. Desde aquellos tiempos remotos solo había un teclado y un paquete de disquetes GMD-130 de 5.25 ". En uno de estos momentos nostálgicos, surgió un pensamiento tímido para tratar de encontrar una computadora para sentir el calor de su trabajo nuevamente. Después de pasar por tiendas en línea y foros temáticos, me di cuenta que encontrarlo en 2015 ya no era tan simple: las pocas copias que resultaron ser inadecuadas para el trabajo, hubo varias razones para esto: en primer lugar, el principal problema de la electrónica doméstica eran las piezas caras que la gente amaba mucho . Vykushivat y transmitir drag.metally "Buscar 2" no es una excepción - en la placa base tiene una enorme cantidad de KM-aplicación (tales condensadores verdes), y 8 ranuras más la ISA-8 con contactos chapados en oro.
En segundo lugar, la calidad de la placa base en sí dejó mucho que desear. Su reparación, según los expertos, fue acompañada por el pelado de las pistas. Las posibilidades de conseguir una "Búsqueda-2" que funcionara estaban desapareciendo rápidamente.
Si la montaña no va a Mahoma ...
¡Pero las metástasis de la nostalgia han arraigado profundamente y exigido no abandonar el sueño! Y sucumbí a su influencia. Entonces, enfrenté una tarea con una similitud que no había encontrado antes: al estar lejos de los circuitos y la instalación, quería ensamblar esta computadora de alguna manera. Ignorantemente estimó todas las posibilidades (ahora veo esta idea de manera diferente), llegué a la conclusión de que podríamos intentar hacer una nueva placa de circuito impreso de alta calidad y usarla para ensamblar "Search-2".
Una de las fuerzas impulsoras fue varias opciones para el concepto de una computadora, que se encuentra en las profundidades de la red. Comparándolos cuidadosamente, elegí el que me parecía más completo. Fragmento del circuito:
Depende de la "pequeña" empresa: ¡era necesario determinar el instinto y dominarlo! Leí un montón de críticas y opiniones y me decidí por Altium Designer. Decidí actuar en la siguiente secuencia:
- Primero dibuja un diagrama e intenta separar las pistas
- entonces, si aún obtengo algún resultado en el borrador del esquema, busque oportunidades para obtener los componentes necesarios. En los foros, los expertos convencieron de que en todas partes hay al menos una moneda de diez centavos por docena, pero nunca se sabe ...
- si los detalles son realmente fáciles de obtener, busque el fabricante adecuado para pedir una o más copias de prueba de la placa
- mientras se fabrica el tablero, compre componentes
- instalación y puesta en marcha.
A través de espinas al proyecto
Bueno, de vuelta a Altium Designer. El proceso de diseño requirió un enfoque serio. Inicialmente, el editor no sabe nada acerca de los componentes que se utilizarán; debe agregar todos sus parámetros a la biblioteca. En el proceso de "dibujar" resultó que las conclusiones de poder sobre los microcircuitos en tales editores generalmente están "en la mente" y no están indicadas en los circuitos. Esto condujo a una revisión de la biblioteca y una reconciliación con las especificaciones. Paso a paso, agregué nuevos elementos, los arreglé y los conecté en un diagrama:
Y finalmente, el último contacto está conectado y el circuito se verifica cuidadosamente con el original. Es hora de poner todos los componentes en una placa virtual, y resultó ser bastante difícil. El hecho es que no tenía un solo original en mis manos, por lo que de alguna manera podía medir la distancia desde los bordes y entre los componentes. Muchas fotos del tablero encontradas en foros y sitios vinieron al rescate. Algunos de ellos resultaron ser bastante detallados: podían distinguir no solo el marcado de los microcircuitos, sino también la cuadrícula de coordenadas.
Gracias a esta cuadrícula, comencé a organizar los componentes. Todos ellos eran, por supuesto, domésticos, con un paso métrico entre las conclusiones. Para nuestros microcircuitos, este paso es de 2.5 mm (a diferencia de los importados: 2.54 mm). Y en el paso se colocaron dos divisiones de la cuadrícula de coordenadas. Por lo tanto, una división fue de 1,25 mm.
Después de pasar algunas tardes sobre este asunto, pensé: algo no estaba convergiendo. En algunos lugares, las posiciones relativas de los componentes obstinadamente no querían coincidir con el original. Después de otro estudio de las fotos de la junta, resultó que había una transición sospechosa cerca de las ranuras ISA en la cuadrícula. Inmediatamente adiviné: las ranuras ISA están hechas de acuerdo con el estándar internacional, y la grilla para ellas es diferente de la métrica. Después de ajustar los tamaños, la imagen general finalmente comenzó a parecerse al original.
Mis ojos!
Ha llegado el momento tan esperado: ¡puedo probar la magia del enrutamiento automático! Y después de varios intentos con diferentes configuraciones, tuve una doble impresión: el enrutamiento automático es genial, pero no podré usarlo ... Altium Designer buscó cuidadosamente posibles formas de conectar contactos, dibujando patrones intrincados, pero la imagen estaba muy lejos del original:
Mencioné anteriormente que no entiendo las complejidades de la electrónica, y la corrección de la colocación automática de pistas no se puede apreciar aún más. Tuve que pavimentar las pistas manualmente, centrándome en las fotos disponibles. Y todo estaría bien si no fuera por las áreas borrosas e iluminadas en la foto. Esto fue como una especie de rompecabezas en el que el cableado en algunos lugares tenía que hacerse eliminando opciones inaceptables que de alguna manera interfieren con la colocación de pistas claramente visibles. Pasó un mes y una noche me sorprendió descubrir que todas las pistas en el tablero están divorciadas, con la excepción de un par de contactos.
Me complació mucho que los caminos coincidieran con las fotos del original, lo que significa que el esquema por el cual comencé a hacer el proyecto resultó ser correcto. Hubo varios contactos que simplemente no pudieron conectarse: en la foto, los caminos no los dejaron, y no había lugar donde pudieran colocarse. La solución fue impulsada por uno de los propietarios del original: los contactos supuestamente estaban conectados a lo largo de una de las capas internas, ya que "llamaron" con un multímetro. Sin pensarlo dos veces, encarné estos supuestos en mi proyecto. Ahora estaba listo.
En primer lugar!
Sorprendentemente, sin embargo, completé el primer párrafo de mi plan. Es hora de averiguar si será difícil obtener los componentes necesarios para construir una computadora. Anteriormente, mientras todavía estaba en el proceso de "dibujar", estaba buscando lugares potenciales donde comprar ciertas piezas. Para la mayoría de la escasez de piezas en el mercado no fue así. Casi cualquiera de ellos se puede encontrar, si no en el mercado de radio local, en varias tiendas en línea.
Los procesadores originales merecen especial atención (deben usarse en "Search-2"), que compré en la cantidad de 3 piezas. (por si acaso) el fabricante "Quasar-IS":
Quedó claro que la tarea principal sigue siendo determinar el fabricante de las instancias del tablero de prueba. Después de estudiar varias empresas chinas, me decidí por una. Ella permitió hacer al menos cinco copias de los pagos. Para probar todas las opciones, decidí pasar por los fabricantes nacionales. Y uno de ellos me sugirió que hiciera el tablero en una sola copia.
Teniendo en cuenta que podría haber errores en el tablero, acepté esta propuesta. Además, este pedido me costó mucho más barato en comparación con los chinos.
Se lanzó una copia de prueba a producción, y no hubo vuelta atrás: comencé a buscar los detalles necesarios. Vale la pena señalar que las marcas de componentes en el diagrama eran ligeramente diferentes de las utilizadas en la práctica (en el diagrama, la mayoría de los chips lógicos eran de la serie 555, mientras que las fotografías mostraban la 1533). Decidí que el conjunto de chips debería estar lo más cerca posible de los conjuntos de las fotos. Pasó un poco más de tiempo y se me ocurrió una nueva tabla:
Último punto del plan.
Ahora todo lo que necesitaba estaba en mis manos. Quedaba por completar la instalación de componentes en el tablero. Fui lo suficientemente inteligente como para no llevar a cabo el ensamblaje yo mismo, aunque inicialmente el conjunto parecía un diseñador que soldarías, y si todas las piezas son buenas, funcionará. En uno de los sitios temáticos, conocí a un hombre que, con gran entusiasmo, asumió esta tarea, porque esta fue la primera réplica de "Search-2".
Después de varios días de operación, las partes volvieron a su lugar, y el tablero ahora se veía así:
Llegó el tan esperado momento del lanzamiento, y ... por desgracia, nada funcionó. Entonces llegué a comprender lo difícil que era resolver la tarea en un complejo tan complejo. El maestro tuvo que estudiar cuidadosamente el funcionamiento de todos los nodos, en el curso del trabajo reemplazó un chip y un oscilador de cristal, así como un par de condensadores, cuyo valor no determiné correctamente.
Por supuesto, por mi parte, hubo algunos errores en el esquema (en algunos lugares logré mezclar la fuente de alimentación con la "tierra"), y si me atrevía a instalarlo y arrancarlo yo mismo, entonces esta idea nunca tendría éxito.
Pero gracias a la profesionalidad del maestro, después de una semana de arduo trabajo, finalmente apareció en la pantalla una prueba de clic de RAM. Para mí, esto también fue una pequeña victoria: sí, los errores en el proyecto no fueron fatales y, en general, ¡todo estuvo bien!
Quedaba por hacer un par de mejoras menores al proyecto.
En primer lugar, tuve que ajustar ligeramente la ubicación de los agujeros de montaje. Aún así, no fue posible cumplir perfectamente con todos los tamaños en las fotografías.
Y en segundo lugar, el problema con los lugares para grandes microcircuitos. Decidimos instalarlos en los paneles, y ahora casi todos los paneles vendidos tienen un paso de pulgada. Era necesario arreglar lugares para microcircuitos con tamaños DIP40, DIP28 y DIP24.
"Buscar" - a las masas!
Junto con los ajustes del proyecto, foros especializados crearon temas para estudiar la demanda de esta computadora. Sospeché que definitivamente debería despertar interés, ya que quedaban muy pocas copias en condiciones de funcionamiento, y nadie había hecho una "nueva versión" de esta computadora todavía. Atractivo en "Search-2" es que en realidad es una computadora IBM-PC XT compatible que, de fábrica, admite unidades de alta densidad (1.2MB y 1.44MB), y gracias a las ranuras ISA-8 estándar, los controladores de importación la expanden fácilmente . Puede instalar el procesador NEC V30 en él, lo que acelerará ligeramente su trabajo, y el coprocesador 8087. Quizás esto parezca ridículo para el lector moderno, pero hay suficientes personas que desean obtener una computadora tan "antigua" y llevarla a la perfección en su clase.
Por cierto, ahora una tarjeta de video VGA, un controlador de puerto y unidad, un controlador XT-IDE, al que está conectado un disco duro IDE, y una tarjeta de sonido SoundBlaster Pro están trabajando con éxito con una instancia de prueba. A principios de los años 90, para mí, tener un set así simplemente estaba más allá de mis sueños:
Mis expectativas con respecto a la demanda fueron más que satisfechas, y ahora ya se han fabricado y distribuido 40 tarjetas de circuitos impresos para PC Search-2.
Todos los materiales del proyecto están disponibles
en esta dirección .
Trabajo y pruebas
Y al final del artículo quiero demostrar el funcionamiento de la computadora y algunas pruebas, ¿dónde estaría sin ella?
Los siguientes componentes se utilizaron para la demostración:
Procesador - NEC V30 D70116D-10
Tarjeta de video - Realtek PT-505S 256Kb
Controlador de disquete y serie ISA (Sergey Kiselev) + FDD 3.5 "1.44Mb + FDD 5.25" 1.2Mb
HDD - XT-IDE v2.0 (Sergey Kiselev) + WD Caviar 3.2Gb
Sonido: Aztec NX Pro (SoundBlaster Pro)