Mikropočítač ONDRA
rok narození: 1985
místo narození: ČSSR
zaměstnání: učit a bavit naši mládež
Fig.: Foto počítače
Ing. Eduard Smutný
Osobní mikropočítač pro mládež „ONDRA“ je nejmladším a nejmenším členem naši široké rodiny mikropočítačů. Je to mikropočítač určený pro výuku a zábavu. Svou konstrukcí a zapojením prakticky vylučuje jakékoliv použití pro řízení, protože u něj probíhá zobrazení na TV přijímači v módu DMA, kdy je procesor odpojen a nepočítá. Předem to říkám proto, že je naší snahou, aby se počítač dostal našim dětem, a ne aby ho podniky vykoupily pro průmyslové využití. Z těchto důvodů také není zapojení mikropočítače ONDRA rozšiřovatelné, tzn., že jeho sběrnice není z mikropočítače vyvedena. Nepočítáme s tím, že by mládež do 15 let měla takové technické podmínky a znalosti, aby mohla vyrábět rozšiřovací desky k mikropočítači, aniž by ho poškodila. Pro starší mládež bude určen počítač jiný, rozšiřovatelný (viz Náš interview).
Probereme si nyní jednotlivé části mikropočítače, abychom lépe poznali, co umí a neumí.
Napájení
K mikropočítači ONDRA bude dodáván napáječ, který po připojeni na síť dává ss napětí 8 V/0,8 A. V mikropočítači je regulátor MA7805, který „vyrábí“ jediné napájecí napětí pro všechny obvody +5 V. Odběr mikropočítače je malý, protože v něm jsou použity výhradně obvody technologií NMOS nebo TTL, LS, až na jednu výjimku (MH74188).
Klávesnice
Klávesnice je v podstatě membránová. Málokdo to však při práci s ONDROU pozná. Membrána je tvarována nad každým kontaktem, takže je dosaženo určitého zdvihu tlačítek a charakteristického zvuku. Tlačítka jsou nad membránou a jsou z plastické hmoty s popisem speciálním pro ONDRU. I když je tlačítek pouze 37, vystačí pro malá a velká písmena, pro číslice i českou malou i velkou abecedu. Čtyři tlačítka jsou vyhrazena pro ovládání kursoru.
Tlačítka pro přeřazení jsou také čtyři. Jedno přeřazuje malá a velká písmena, jedno písmena a grafické znaky (+-%?! atd.). Další tlačítko přeřazuje na čs. znaky s diakritickými znaménky a poslední na číslo 0 až 9. Přeřazení lze ponechat ve funkci déle. než na znak, který při něm píšeme; dá se říci, že ho můžeme „uzamknout“ tlačítkem CNTRL. Dále je na klávesnici obvyklé „dlouhé“ tlačítko pro mezeru a tlačítko pro návrat vozu CR. Stav přeřazení je indikován dvěma svítivými diodami vlevo nad klávesnicí. V programech bude stisknutí tlačítka doprovázeno akustickým signálem. Rozměr tlačítek je 15x10 mm a rozměr čtyřřadového pole tlačítek 200x50 mm.
Mikroprocesor
V mikropočítači je použit mikroprocesor U880D z NDR. Tento typ není nutno čtenářům představovat. Jeho hodinový kmitočet je 2 MHz. Při běžné činnosti však v každém snímku obrazovky připojeného TV přijímače pracuje mikroprocesor pouze pět milisekund a 15 ms je odpojen a probíhá zobrazení v režimu DMA. Tím bylo dosaženo jednoduchého zapojení.
Zobrazení
Mikropočítač má přímo vyveden video výstup, podobně jako deska AND-1 systému SAPI-1. Na pětidutinkovém konektoru pro video je však i vývod napájení pro modulátor. K mikropočítači se bude na přání dodávat kabel, na jehož druhém konci bude modulátor, zakončený přímo anténním konektorem pro TV přijímač, který se musí naladit na 29. kanál.
Bodový kmitočet, to znamená hodinový kmitočet posuvného registru v mikropočítači, je 8 MHz. Zobrazíme-li na jedné řádce střídavě černé a bílé body (celkem 320), bude kmitočet videosignálu 4 MHz, což vyhovuje pro kvalitní zobrazení na TV přijímači. Mikropočítač zobrazuje pouze černobíle. Všechna zobrazení (písmena, číslice) jsou kreslena graficky, to znamená, že mikropočítač nemá pro generátor znaků speciální 10. Programově je však generátor znaků přístupný v paměti ROM a je převzat z počítačů IBM PC. Pro kreslení diakritických znamének byl rastr jednoho znaku zvětšen z 8x8 (IBM) na 8x12. Celkové rozlišení je 320 bodů v horizontálním směru a 240 bodů ve vertikálním směru vychylování; převedeno na znaky je to 40 znaků ve 20 řádcích. Chce-li si někdo vytvořit svoje znaky, má možnost. Pro jednoduchost zapojení se zobrazují jednotlivé byte paměti jinak než postupně. Podobně to je skoro u všech mikropočítačů (Sinclair, Apple. IBM). Pro vlastní práci s mikropočítačem však vše zajistí program. Vlastní princip mapování paměti do kresleného obrázku je důležitý jen pro programy ve strojovém kódu, nepoužijí-li služeb „monitoru“.
Fig.: Rozmístění součástek a konektorů na desce s plošnými spoji
Připojení tiskárny
K mikropočítači ONDRA lze připojit tiskárny, které mají interface typu Centronics. V podstatě to je 8 dat a signál STROBE a potvrzení ACK. Další vstup a výstup (bit z tiskárny a do tiskárny) slouží jako rezerva. Pomocí tohoto výstupu na tiskárnu bude možno propojit více mikropočítačů ONDRA, například ve třídě pro ovládání a kontrolu práce učitelem.
Připojení křížového ovládače — „kniplu“
Mikropočítač ONDRA má na konektoru pro tiskárnu vyvedeno pět vstupů (4 směry a jedno tlačítko) a jeden výstup pro snímání „kniplu“ (jeho výroba se připravuje v k. p. TESLA Kolín). „Knipl“ bude sloužit zejména pro hry aby se šetřila vlastní klávesnice ONDRY.
Zvukový výstup
V mikropočítači je akustický měnič, použitý například v přístroji STIMUL nebo v klávesnici ANK-1. Mikropočítač umí programově generovat 7 tónů v rozsahu 200 Hz až 1000 Hz. Zapojení generátoru tónů je převzato z AR 1/85, s. 20 a AR 7/83, s. 257 (takže je vidět, že AR je časopisem, který pomůže odborníkovi, když neví jak!).
Vstup a výstup na magnetofon
V mikropočítači je zesilovač k zesílení signálu z magnetofonu. Dáte je v mikropočítači relé pro ovládání pohybu pásku v magnetofonu. Signál pro záznam na magnetofon je ovládán přímo bitem portu, takže lze simulovat záznamy jiných mikropočítačů. Vstup je také pouze bitový. Použije-li se MONITOR ze základního programového vybavení, bude záznam kompatibilní s mikropočítačem SAPI-1, aby mohl sloužit jako vývojový systém pro ONDRU. Rychlost záznamu tedy bude 2400 Bd. Magnetofonový konektor je zapojen stejně jako u SAPI-1. U mikropočítače lze zvolit, má-li být pohyb pásky v magnetofonu ovládán sepnutím, nebo rozpojením kontaktu. Pro ONDRU počítáme s dovozem speciálních kazetových magnetofonů pro záznam dat typ 3810 z MLR. Tento „Data Recorder“ byl vystaven na EA '85 v Praze ve stánku Videoton.
Paměť
Kapacita paměti RAM je 64 Kbyte. Navíc jsou v mikropočítači dvě objímky na dvě paměti EPROM nebo ROM (2716, 2732, 2764), takže kapacita paměti EPROM je až 16 K. Mapování adresového prostoru RAM, EPROM a klávesnice je řízeno dvěma bity vnitřního portu. Zpočátku bude ONDRA dodáván s MONITOREM 4 Kbyte a později s programem MONITOR a programem BASIC 16 Kbyte v ROM. Další programy se budou „natahovat“ z magnetofonu.
Mikropočítač má tlačítko RESET, které je zapojeno na vstup NMI procesoru U880D. Jako příslušenství bude dodáván napáječ, kabel pro připojení TV přijímače s videovstupem, kabel s modulátorem, kabel pro připojení magnetofonu a konektor pro připojení tiskárny a „kniplu“. Použitá součástková základna je ze zemí RVHP.
Některé základní údaje
- Rozměry: 290 x 130 x 30 mm.
- Váha: 1,5 kg.
- Dodavatel: TESLA ELTOS.
- Výrobce: TESLA Liberec a TESLA Jihlava.
- Vývoj: TESLA Elstroj.
Fig.: Detailní pohled na membránu klávesnice. Membrána je tvarována nad každým kontaktem, čímž je dosaženo potřebného zdvihu i charakteristického zvuku při stisknutí tlačítka
Fig.: Magnetofon pro záznam dat, výrobek MLR
Fig.: Mikropočítač Ondra