Datorteknik

D/A-omvandlartest

Orsaken till att jag började med datorer någon gång i början av 80-talet var inte att jag var nyfiken på tekniken. Ingen i min omgivning kunde förklara hur en mikrodator fungerade, och böckerna på Stadsbiblioteket var alla minst 15 år för gamla. Istället var det så att jag var fascinerad av rymden och ville bygga en rymdskeppssimulator. Jag föreställde mig att datorer förmodligen skulle kunna vara bra till att rita upp stjärnhimlen på en TV och manövrera stolen man satt i, för att simulera G-krafter. Skisser hade jag på mekaniken, men jag hade inte en susning om hur bygget kulle gå till, eller hur lång tid det skulle ta. Fast på den tiden var jag mera intresserad av motorer och radio och hade just börjat med Science Fiction.

8-bitarsdator

Här ser du min allra första hembyggda dator i en familjebild. Centralenheten var en CP/M-80-kompatibel konstruktion med 8085A-CPU, hämtad ur en blodanalysmaskin från Clinicon, ett svenskt företag som tillverkade medicinsk elektronik (ej i bild). På denna maskin körde jag systemutveckling och ordbehandling i WordStar under flera år. WordStar 0.91 framstår fortfarande som ett inte allt för oävet ordbehandlingsprogram. Det hade allt man behöver: inmatning, klipp-och-klistra, utskrift och lagring. Vad mer behövs egentligen?

Det läderklädda tangentbordet är min stolthet. Själva tangentelektroniken består av hallelementbrytare från Keytronics monterade på ett kretskort. För att kunna klara multimediatillämpningar (som det inte fanns några 1980) försåg jag tangentbordet med två joystickar (urmonterade på bilden). Sidorna är av ädelträ och kanterna spikade med möbelspik i mässing. Den skinnklädda överdelen ger en känsla av England och Chesterfield. Lyx-data, med andra ord. Bilden visar tangentbordet sönderplockat. Bakerst på själva tangentbordselektroniken sitter min hembyggda parallell-serieomvandlare som gjorde om tangentbordskoderna till 8-bitars serie-ASCII, som datorn kunde ta emot. Mitt på plåten sitter bildskärmsdrivkortet (vad vi idag kanske skulle kalla grafikkortet) som fick sin seriekod från datorn och gav videosignal till TV-apparaten som jag hade som bildskärm.

Schemorna visar olika versioner av tangentbordsavkodare och parallell-serieomvandlaren, den som sitter monterad bakpå själva tangentbordselektroniken, ovan.

Elegant placerat i bildskärmens stativ sitter nätaggregatet till tangentbordet. Stativet gassvetsades av min hunsade fader och är väldigt snyggt och tillverkat av 15x15 mm fyrkantsrör. Aggregatet är ett högst alldagligt linjärt seriereglerat aggregat med en stor transformator för 5-volten och en minimal för 12-volten, eftersom det bara behövdes några få mA till RS-232-drivarna.

Slutligen diskettlådan inuti. Detta praktverk, en 19-tumsrack av det större formatet, innehåller två åttatums och två femtums diskettenheter av full höjd, stora som större skokartonger. Stående upptill syns nätaggregatsdelen och det optiska reläet för 220V till diskettenheterna. 8-tumsenheterna hade asynkronmotorer som drevs direkt från elnätet och jag hade implementerat tidsstyrning, så att motorerna stängdes av om man inte använt enheterna på en tid. Det minskade slitaget på disketterna och den lilla tryckkudde som pressade disketten mot läshuvudet. Disketterna var enkelsidiga på den tiden. Till höger om nätaggregatet sitter den del av gränssnittet som tar hand om tidsstyrningen.

16-bitarsdator

Frukten av alla mina funderingar kring datormaskinvara var detta 19-tums mästerverk, Ooga-Booga-boxen, en 16-bitars minidator med 8086-processor från Intel, med hela 64 kilobyte minne, men utan sådan lyx som diskettstationer eller hårddisk. Vid den tiden hade jag en ASR 33-teletype och den kunde både stansa och läsa hålremsa, så datalagringsproblemet var inget problem, som jag såg det då.

Frontpanelen var avsedd att imponera. Från vänster syns nätbrytaren och indikatorer för all matningsspänningar. Den svarta displayen med de röda lysdioderna visar status för adress- och databussarna, samt interrupter och andra systemsignaler. Under denna sitter ett antal brytare för interrupt, reset, single-stepping mm.

Bakpanelen är ett konstverk i sig. Längst ned till vänster sitter kontaktdon för in- och utsignaler Lägg märke till att de sitter på moduluppbyggda småpaneler avsedda för utbyggnad och så att jag kunde välja hur många 25-poliga respektive 50-poliga kontakter som skulle användas. Överst till vänster sitter drifttidsmätaren. Närmast åt höger kommer kylfläkten och till höger om denna sitter banankontakter från vilka alla matningsspänningar kunde tas ut för drivning av externa apparatur, gränssnitt, mätenheter osv. Allra längst till höger sitter säkringshållarna och nätbrunnen.

Här ser du enheten isärskruvad. Längst fram ligger tre av kretskorten, från vänster seriekortet, sedan CPU-kortet (8086-an är den diskret grå keramikkapseln med svart lock) och sist PROM-kortet med monitorprogrammet. Stående bakom dem är själva racklådan och i botten av denna syns nätaggregaten, bestående av, från höger, mjukstartreläet, en stor transformator, två ordentliga silkondensatorer och längst till vänster, staplade på varandra flera lågspännings switchaggregat från Boschert, alltså en hybrid mellan linjär och switchad kraft. Överdelen av racklådan är avsedd för datorkorten.

Jag uppfann själv den 96-poliga databussen och virade bakplanet (över 1000 viroperationer, pust). På toppen av allt syns baksidan på frontpanelen, med sin imponerande display fullsatt med lysdioder. Den andra bilden visar minneskortet på hela 64 kB i närbild. Minnet är uppbyggt av 32 stycken 4116, 1 bit x 4k dynamiska minneskretsar och refreshen sköts av en särskild styrkrets kallad 8202. Snyggt! Tjusigt! Fungerade!

Vad stolt jag var när monitorprogrammet identifierade sig för första gången. DEMO-86 hette det. Att se denna utskrift ger en nostalgikick utan like.

Första bilden visar schemat på CPU-kortet. Färgerna anger färgen på virtrådarna som skulle användas för att identifiera de olika signalerna. Nästa bild visar hur virningen utfördes praktiskt. Den tredje bilden visar schemat på Controller-kortet, alltså den elektronik som styrde händelserna i CPUn, såsom reset, interrupt mm och dessutom skötte visningen på displayen.

Nätaggregatet byggdes upp ytterst metodiskt, för att ge minsta möjliga problem vid servicen senare. Som du ser på schemat har alla ledningar ett nummer, nummer som jag sedan tejpade på alla ledningar under konstruktionsarbetet. Numren valdes ur nummerserier för olika funktioner: jordning, nätspänning, mjukstart och så vidare.

Sen kom IBM PC och förstörde hela nöjet.

300 bps-modem

Jag bodde i Södertälje och behövde komma i kontakt med datorerna på Tekniska Högskolan i Stockholm. Som betalning för en serviceresa till Norge fick jag en bildskärmsterminal - idag skulle vi kalla den för en dum terminal, en 7-bitars ASCII-terminal - men jag behövde ett modem. 300 bps var det normala då och helt inom räckhåll för en hembyggare.

Modem såldes bara av Televerkets monopol och var allt för dyra för en hobbyist. Det blev till att bygga själv. Kretskort framställdes och jag byggde hela tre stycken för att ha några i reserv om det första skulle gå sönder. Naturligtvis lånades de två extramodemen snart ut till kamrater, men mitt exemplar gick aldrig sönder, så det gjorde inte så mycket.

Kassettbandstation

Ett misslyckat bygge, inte så mycket för byggets skull som för själva huvudkomponentens. Det hade börjat komma ut små databandkassetter, kallade QIC-40, på vilka man kunde lagra 40 megabyte. Det var mycket, då. Just denna typ av bandstation drevs från diskettgränssnittet, en inte helt lyckad metod vad gällde felkontrollen, skulle det visa sig. Eftersom jag trodde jag skulle få flera datorer, skaffade jag en QIC-40-station för inbyggnad och byggde in den i en snygg låda med nätaggregat, och försåg den med kabel så den kunde flyttas mellan de olika datorerna. Flyttbara bandstationer var knappt påtänkta då, 1989.

Bandstationen själv sitter nere till höger och till vänster om denna ett primärswitchat nätaggregat. Bandstationen blev så rysligt varm att en kylfläkt fick byggas in. Den sitter under den krökta plåten upptill, i mitten. Tyvärr skulle det visa sig att själva bandstationen var av en usel sort, drivrutinerna var dåliga och den svenske leverantören kom ihop sig med tillverkaren och allting fungerade så illa att stationen i princip aldrig kom till användning. Hade Internet funnits då, hade man kanske kunnat hämta nya drivrutiner den vägen, men dåförtiden var det stopp. Nuförtiden är 40 megabyte inte så mycket att det ens lönar sig att fundera på att försöka väcka den till liv igen.

Control Data Corporation

Jag hade bålda planer på att skaffa riktigt stora hårddiskar billigt. Hårddiskar i bordsstorlek kostade omätliga summor på den tiden. Jag köpte tre stycken 10 megabytes hårddiskdrivar billigt från Control Data Corporation, redan då antikverade. De fick stå i garaget, var i storlek som diskmaskiner, hade lösa femvånings diskpackar som monterades i en lucka upptill och vrålade som vilddjur. Efter att jag insett svårigheten med att anpassa dem till min hemdator, fick de utgå ur samlingarna. Jag sparade bara några av kretskorten som minne. Korten på bilden innehåller enklare logikfunktioner byggda med diskreta komponenter, några ELLER-grindar, ett drivsteg eller så, idag förminskat till ett par kvadratmikrometer i ena hörnet av en kiselchip. Det satt flera hundra sådana kort inuti disklådan.