MISTRUM III. – stavba repliky

Keďže sa stavbou a sfunkčnením prototypu potvrdilo, že konštrukcia je skutočne v poriadku, padlo rozhodnutie dať vyrobiť ďalšiu várku dosiek plošných spojov s niekoľkými drobnými úpravami. Na samotnom zapojení sa nezmenilo nič, upravil som len troška napájacie rozvody (širšie spoje hlavného aj sekundárnych napájacích ciest a odmaskovanie hlavných napájacích vetiev, ich pocínovaním vo výrobe sa mierne zvýšil aj ich prierez a tým pádom aj zatažiteľnosť) a doplnil nejaké chýbajúce popisky. Veľmi rýchlo sa pozbieralo dosť ďalších záujemcov o stavbu repliky a tak som zadal do výroby 20 kusovú várku upravených plošných spojov. O dva týždne dosky z Číny dorazili, takže som ich vybalil, prebalil a rozoslal. Našťastie aj mne sa ušla jedna doska, a tak si ju poďme osadiť.

Predpokladám, že sa do stavby takto zložitej konštrukcie nebudú púšťať úplní začiatočníci (čím nechcem povedať, že nemôžu) a teda nebudem popisovať potrebnú výbavu a náradie. Ja v tomto článku popíšem môj zaužívaný postup pri osadzovaní väčších dosiek, samozrejme každý si ho buď nahradí alebo prispôsobí podľa vlastných zvyklostí. Takže zapnúť pájkovačku, otvoriť obľúbený mok na priebežné dopĺňanie tekutín a elektrolytov a poďme na to.

Postupujem systémom delenia súčiastok podľa výšky – od najnižších po najvyššie, zjednodušuje to prácu pri otáčaní dosky, súčiastky sa oprú o pracovnú podložku a nemajú tendenciu vypadávať von z dosky (nenávidím zahnuté vývody na osadených súčiastkách). Začal som osadením odporov. V záujme čo najväčšej replikovitosti som sa snažil použiť všade dobové odpory TR191, nie všade sa mi to podarilo, niektoré hodnoty proste nemám a tak som ich nahradil 0.25W uhlíkovými odpormi. Kľudne môžte použiť aj napr. TR213, záleží od Vás, aké máte doma šuflíkové zásoby. Ak staviate z novonakúpených súčiastok, nič sa nedeje, dnešné odpory sa vzhľadovo od tých replikovitejších zas až tak veľmi nelíšia, takže by som si z toho nerobil ťažkú hlavu.

Odporov na doske nieje je až tak veľa, práca išla svižne od ruky, ako ďalší typ komponentov som zvolil diódy. Tých tiež nieje veľa, po chvíli boli všetky na svojom mieste. Tu si dovolím malú radu – vrelo odporúčam všetky komponenty pred zapájkovaním premerať (používam čínsky univerzálny tester na súčiastky), obzvlášť, ak používate šuflíkové zásoby starých originálnych súčiastok. Pri oživovaní to dokáže ušetriť obrovské množstvo času. Napr. pri osadzovaní diód (mám slušnú zásobu starých KA267) som kontrolou odhalil dve vadné.

Keďže ozaj nízkych súčiastok už na doske viac niet, rozhodol som sa ako ďalší krok urobiť rozvod napájania, ktorý sa pomedzi osadené integrované obvody už robí veľmi zle (skúsenosť z osadzovania prototypu, keď som na už plne osadenej doske menil rozvod napájania). Na pôvodnej doske boli rozvody urobené napájacími pásikmi, aké boli na doskách v tej dobe bežné, použil som ich aj pristavbe prvého prototypu na univerzálnej doske, ale práca s nimi je veľmi nepohodlná. Je to síce “replikovitejšie” ako mnou zvolená metóda, tu si každý musí vybať sám podľa vlastných predstáv. Ja som zvoli nasledovný postup: Do dierok pre osadene rozvodov som zapájkoval jeden pin z lámacej kolíkovej lišty a mezi ne som pripájkoval medený vodič s prierezom 0.75mm2, ktorý som získal “vylúpaním” z štandardného vodiča CYKY 2×0.75.

Po zapájkovaní všetkých vodičov som štipačkami opatrne vycvakal von všetky plastové bloky, ktoré slúžili ako dištančná podložka a zhora skrátil všetky prečnievajúce kolíky. Na obrázku je to myslím celkom dobre vidieť.

Teraz prídu na rad integrované obvody. Na prototype som pod všetky dával objímky, ale tam bol dôvod viac ako zrejmý, na tomto “ostrom” kuse už na to nebol dôvod. Tu je obzvlášť dôležité mať možnosť osadiť preverené súčiasky, v prípade, že použijete integrované obvody nové, nie je v podstate čo riešiť, pravdepodobnosť, že by mohol byť niektorý obvod vadný je skutočne malá. Štandardnú logiku som osadil priamo do dosky (použil som LS verzie obvodov všade tam, kde mi to moje zásoby dovolili), objímky som dal iba pod pamäte (1x EPROM, 2x PROM, 8x DRAM, 4x SRAM) a samozrejme pod mikroprocesor. V prípade, že sa rozhodnete osadiť video RAM iba jedným obvodom 6264 (1x 8kB), objimky pod IO97, 117 a 127 ani nemusíte osadzovať a taktiež môžte vynechať aj IO66 (74LS138), samozrejme prepojky JP1 a JP2 môžete prepájkovať priamo kusom drôtu (napr. zvyšok nohy odporu). Ak chcete mať možnosť vyskúšať obe pamäťové konfigurácie, potom dajte objímku aj pod IO66 a prepojky JP1 a JP2 osaďte kolíkovými lištami a štandardnými skratovacími prepojkami.

Ja som sa rozhodol pre konfiguráciu so štyrmi 2kB pamäťami, a tak som aj IO66 dal do dosky priamo bez objímky.

Potom som zapájkoval kryštál (pre istotu som pod neho na dosku nalepil kúsok izolačnej pásky), všetky tranzistory, keramické kondenzátory, kolíkové lišty (MIC, EAR, VIDEO, SPEAKER, LED-ky, tlačítka RESET a NMI), DIP prepínač (na doske je miesto pre prepínač so štyrmi sekciami, i keď sú využité iba tri, osaďte, čo uznáte za vhodné, ja tam mám 4-kovú Teslu), na záver odporovú sieť, zvitok a elektrolyt, konektory zatiaľ neosadzujem, tam ešte nie som celkom rozhodnutý, ako s nimi ďalej, ozrejmím neskôr.

Teraz už len doplniť napájacie prívody, osadiť prepojky, nastrkať do objímok naprogramované ROM/EPROM, procesor, DRAM a SRAM, a môže sa testovať.

Tak nie. Predsa len ešte jedna dôležitá vec – filtračné kondenzátory. Osypeme dosku hrsťou filtračných kondenzátorov (keramika 47-100nF, podľa toho, čo sa nájde v šuflíku, ja som tam dal asi 25ks 100nF kondenzátorov) a pridáme aj zopár kusov tantalov, len pre istotu (v mojom prípade 3ks 47uF/6.3V). Kondenzátory som zapájkoval priamo na vodiče napájacích rozvodov, u tantalov pozor na polaritu, iba že by ste obľubovali ohňostroje.

Odporúčam pred prvým zapnutím odmerať, či v napájacej vetve nieje náhodou skrat, ak nie, tak pripojíme monitor, zapneme zdroj (zatiaľ nám úplne stačí len jedno napätie +5V) a uvidíme, ako dobre sme dosku osadili. Počítač by mal pri správnom osadení a bezchybných súčiastkách nabehnúť okamžite, pri stavbe prototypov sa objavil jeden možný problém – v prípade, že monitor nedokáže zasynchronizovať obraz, pravdepodobne sa jedná o problém s generovaním signálu ZKR2, v tom prípade skúsime mierne zvýšiť kapacitu kondenzátora C13 (pridaním ďalšieho paralelne k tomu pôvodnému). Ak to pomôže, vymeníme C13 za vyššiu výslednú hodnotu. V prípade osadenia VideoRAM obvodmi 6116 (2kx8) musia byť použité obvody s prístupovou dobou 150ns+, odporúčam radšej aj pomalšie, teda 200ns špecifikáciu, s rýchlejšími modernejšími obvodmi to proste nefunguje, ak použijete jeden 8kB obvod, tento problém vôbec nevznikne.

Na dnes asi aj stačilo, nabudúce si povieme ničo o možnostiach rôzneho programového vybavenia pre mikropočítač MISTRUM.

Skoro som zabudol – všetky podklady pre stavbu repliky (schému, plošný spoj, gerbery, BOM, osadzovací plán, obsahy PROM/EPROM) nájdete na GitHube.

Ak Vám tam niečo chýba, napíšte do komentu, pridám, ale verím, že som nezabudol nič podstatné.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *