Привет, хабр!
Предлагаю вашему вниманию ретроспективу совершенно замечательной микропроцессорной лаборатории “Микролаб КР580ИК80 907”, выполненной в духе ядерного чемоданчика. Именно так выглядели одноплатные компьютеры конца эпохи холодной войны, эдакая Raspberry Pi конца 70-х годов. Всем, кто желает вместе со мной погрузиться в пучину воспоминаний или просто послушать, как
Как я был горд собой, когда слушал на уроках радио из самодельного карманного ФМ-приемника через высокоомный наушник от слухового аппарата. Наушник вставлялся глубоко в ухо, что не выдавало его внешним шумом и не сильно бросался в глаза из-за формы и цвета. А как радовали соседей по панельной хрущевке самодельные усилители низкой частоты, собранные по замысловатым транзисторным схемам. В дополнение к ним обязательно нужно было собрать светомузыку на лампочках, раскрашенных цветным лаком. По вечерам вместе с отцом вникал во все тяготы ремонта стареньких телевизоров и магнитофонов. И в этом прекрасном мире начинающего радиолюбителя совсем не было места для таких далеких и непостижимых электронных вычислительных машин.
Уже в техникуме с помощью калькуляторов нас пытали расчетами спектра сигналов, параметров фильтров и согласующих устройств, построением диаграмм направленности различных антенн. Все эти бублики на миллиметровке до сих пор мерещатся в кошмарных снах. И казалось, что места в моей жизни для вычислительной техники уже не останется. Но все кардинально изменилось благодаря короткому 72-х часовому курсу вычислительной техники, который практически факультативно преподавали нам на старших курсах.
После таких тягучих разборов команд для процессора КР580ВМ80А (аналог Intel 8080А) на микропрограммном уровне, лабораторные работы стали как гром среди ясного неба! Вот тот переломный момент, который надолго изменил мои профессиональные предпочтения. Я полностью утратил интерес к радио и телевидению, и переключился на микроконтроллеры.
Лабораторные работы проводились на основе микропроцессорной лаборатории “Микролаб КР580ИК80 907”. Эта учебная ЭВМ предназначалась для изучения основ работы микропроцессорных систем и общих принципов программирования в машинных кодах, а также освоения приемов отладки встраиваемого программного обеспечения. К сожалению, в русском сегменте интернета не так много упоминаний об этом устройстве, но одну ссылочку для вас мне удалось найти.
Кому интересно, микролаборатория обладала двумя блоками ОЗУ по одному килобайту для размещения кода программ и данных. Дополнительно на панельке могла размещаться микросхема ПЗУ. Именно такая микросхема заставляет чемодан петь на видео в начале статьи, шла она в комплекте с устройством. Сам же процессор КР580ВМ80А имел 16 разрядную шину адреса и 8 разрядную шину данных, и мог работать на частотах до 2,5МГц. Конечно же выполнение команд занимало далеко не по одному такту. Но все же производительность процессора была близка к современным 8-ми битным микроконтроллерам.
Невооруженным глазом было понятно, что наша “микролаб” являлась аналогом американской микролаборатории «Hewlett-Packard 5036A», базировавшейся на процессоре Intel 8085. Более подробно об этом девайсе можно почитать на сайте HP. Но конечно же это стало очевидным для меня значительно позже. Оригинальная лаборатория от HP на десять лет определила нашу, ну или, точнее сказать, наша отстала на десять лет. Hewlett-Packard 5036A вышла в 70-х годах прошлого века. А наша родная “Микролаб КР580ИК80 907” примерно в 1983 году. Хорошо это или плохо? Я лично считаю, что хорошо. Ибо в образовании нет понятия плагиат, все делается на благо обучаемым. И именно благодаря тому, что в моей жизни был этот “чемоданчик”, я совершенно спокойно оперирую со всеми этими флагами и битовыми масками в микроконтроллерах.
Примечательно только то, что устройство, по сути лабораторного стенда, было выполнено максимально наглядно. Своими глазами можно было наблюдать печатную плату и установленные на ней компоненты. А как элегантно с помощью маски и шелкографии на печатной плате была представлена структура ЭВМ. Разработчики явно подошли к задаче со знанием дела, и не только западные, но и наши, т. к. все-таки наша микролаб не была полной копией зарубежного прототипа.
Печатная плата компьютера выглядела ненамного страшнее тех, что я видел в телевизорах. А значит, в этом вполне можно было разобраться. Такая наглядность позволила четко осознать, что это вполне доступная технология.
Предохранители на 2А и огроменные сетевые трансформаторы предавали устройству дополнительной солидности, а кейс “дипломат”, в который оно облачено, наводили особый лоск. Несмотря на солидный вес и размеры, по тем меркам устройство вполне можно было считать мобильным.
Боковой разъем позволял подключать различные платы расширения, в том числе и самодельные.
Никакого компилятора в комплекте к компьютеру не поставлялось, кроме размещенной на внутренней части крышки бумажной таблицы с командами процессора. Поэтому голову приходилось подключать основательно. Программа составлялась на ассемблере карандашом в тетрадке. Затем полученную программу нужно было преобразовать в машинный код с учетом карты памяти учебной микро ЭВМ. К счастью, сейчас все это за нас делают различные линкеры и компиляторы.
Средством управления “компьютером” служит системный монитор: встроенная в ПЗУ программа, позволяющая считывать данные с клавиатуры, выводить их на дисплей, и обрабатывать вводимые команды. Замечу, что клавиатура была шестнадцатеричной. Это немного упрощало процесс работы, ведь сличать с записями в тетрадке двоичные коды было бы просто невыносимо.
Левая половина дисплея предназначалась для отображения адреса ячейки памяти. Правая – отображала содержимое этой ячейки, либо записываемые в нее данные. На светодиодах можно было видеть флаги состояния процессора. А замечательный двухпозиционный переключатель позволял переводить систему в режим автоматического или пошагового тактирования.
В автоматическом режиме можно было наблюдать за работой программы в реальном времени. В пошаговом режиме можно контролировать результат выполнения отдельных команд. На дисплее выводить содержимое регистров процессора и анализировать свою программу. Сейчас все это и даже больше позволяют выполнять различные внутрисхемные эмуляторы.
Никакой возможности записать свою программу в ПЗУ во время лабораторных работ нам не предоставлялось. И это было хорошим стимулом сдать работу прямо во время занятия, чтобы потом повторно не вбивать в память все это многообразие машинных кодов.
На самом деле, я рад, что успел зацепить ту эпоху и у меня имелась возможность посмотреть на работу процессора “изнутри”. И пусть даже процессор был аналогом западного, да и сама учебная ЭВМ тоже, но важно, что это было!
Если вам понравилась эта статья, вы можете посмотреть, во что вылилось моё увлечение ретро электроникой в одной из моих предыдущих записей.
P.S. Отдельно хотелось бы запечатлеть здесь слова благодарности моему камраду R5PM из Богородицка за предоставленные по моей просьбе фотографии и видеозапись с сохранившегося у него экземпляра. Подумать только, его экземпляр микролаборатории сохраняет работоспособность уже четвертый десяток лет.
P.P.S. На некоторых известных интернет-барахолках и сегодня можно встретить Микролаб КР580ИК80, правда в разных состояниях сохранности. И средняя стоимость может составлять до 20 тысяч рублей за рабочий экземпляр.
