Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mikrokomputer Cobra 1

united-pl 28 Mar 2015 16:49 12105 11
  • MIKROKOMPUTER COBRA 1

    Za namową kolegów Marek2006 i Coberr postanowiłem również zaprezentować swój projekt - mikrokomputer Cobra 1.
    Inną wersję komputera Cobra 1 zbudowaną od podstaw przez kolegę Coberr można podziwiać w wątku: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2564143.html
    Na wstępie chciałbym jednak podziękować wyżej wymienionym osobom, bez których ta Cobra nigdy by nie powstała.
    Tak więc, największe podziękowania należą się koledze Marek2006, który bezinteresownie przekazał mi swoją oryginalną płytę mikrokomputera Cobra 1, pod warunkiem, iż przywrócę ją do życia. Obietnicy dotrzymałem, a efektem tej pracy jest zaprezentowana poniżej Cobra.
    Drugą osobą, której chciałbym serdecznie podziękować jest kolega Coberr. To właśnie Coberr poświęcił mi swój czas i pomógł mi (również bezinteresownie), w uruchomieniu tego komputera.
    Podziękować również należy koledze Zdzis_ek, który przesłał mi schemat swojej płytki dostosowującej sygnał video Cobry, ułatwiając mi tym samym uzyskanie poprawnego obrazu video na współczesnych telewizorach.

    Warto przybliżyć informacje czym jest komputer Cobra 1, gdyż może niewielu wie, iż taki w ogóle istniał.
    A więc:

    Cobra 1 to polski 8-bitowy mikrokomputer domowy do samodzielnej budowy zaprojektowany w latach 1984-1986 przez mgr inż. Andrzeja Sirko i mgr inż. Grzegorza Gancarza. Dokumentację i schematy komputera publikowano na łamach czasopisma Audio-Video w latach 1984-1988. W 1986 roku płytę główną komputera Cobra 1 wyprodukowaną przez firmę TORAL w ilości około 500 sztuk sprzedawało Centralne Biuro Turnieju Młodych Mistrzów Techniki ZG ZSMP w Warszawie.
    Pod względem konstrukcji i możliwości funkcjonalnych komputer Cobra 1 wzorowany był na brytyjskim mikrokomputerze ZX 81 firmy Sinclair, jednakże nie jest z nim w pełni zgodny. Mimo, iż komputer zaprojektowano z myślą o zastosowaniach domowych, możliwe było również wykorzystanie Cobry 1 jako programowalnego sterownika lub kontrolera w systemach pomiarowych, np. jako stacji pomiarowej pola hydrodynamicznego okrętów.
    Komputer oparto na mikroprocesorze Zilog Z80A taktowanym z częstotliwością 3,25 MHz, z wykorzystaniem telewizora jako monitora i magnetofonu jako pamięci masowej.
    Pamięć operacyjna komputera w zależności od zastosowanych układów pamięci miała pojemność od 16 do 48 kilobajtów w przypadku zastosowania od 8 do 24 układów 4116 lub 64 kilobajtów w przypadku zastosowania 8 układów pamięci 4164.
    Pamięć stałą komputera stanowił układ pamięci programowalnej EPROM 2716 lub 2732 z 2-kilobajtowym systemem operacyjnym Monitor. System Monitor umożliwia między innymi wprowadzenie danych w kodzie szesnastkowym z klawiatury, wyprowadzenie danych umieszczonych w pamięci operacyjnej w postaci szesnastkowej na urządzenie zewnętrzne, możliwość zmiany zawartości komórek pamięci i rejestrów procesora, wyświetlenie zawartości rejestrów procesora, wykonanie programu od zadanego adresu oraz wprowadzenie lub wyprowadzenie danych z pamięci operacyjnej na magnetofon.
    Jako pamięć RAM monitora ekranowego służącego do przechowywania kodów znaków przeznaczonych do wyświetlania, zastosowano dwa układy pamięci 2114 o pojemności 1 kilobajta.
    W podstawowej wersji komputera zastosowano generator znaków alfanumerycznych w postaci układu MCY7304AA będącym statyczną pamięcią ROM z zapisanym zbiorem 64 znaków alfanumerycznych reprezentowanych w kodzie ASCII: litery wielkie alfabetu łacińskiego, cyfry i znaki specjalne.
    Komputer posiada modulator do generowania obrazu na telewizorze. Obraz wyświetlany na TV składa się z 24 wierszy, z których każdy zawiera 32 znaki.
    Na potrzeby komputera zaadaptowano interpreter języka Basic będący zmodyfikowaną wersją języka Microsoft Basic dla TRS-80L2 stosowanego również w mikrokomputerze Meritum oraz język programowania Asembler. Interpreter języka Basic po wprowadzeniu z magnetofonu do pamięci RAM zajmuje jej pierwsze 8 kilobajtów, pozostawiając pozostały obszar pamięci do dyspozycji użytkownika.
    Adaptacja języka Basic dla komputera Cobra 1 umożliwiła zastosowanie zamiast układu MCY7304AA, generatora znaków alfanumerycznych i semigraficznych w postaci zaprogramowanej pamięci EPROM 2716. Generator znaków alfanumerycznych i semigraficznych zawiera duże i małe litery według kodu ASCII, 64 znaki semigraficzne, dodatkowe 32 znaki semigraficzne do innych zastosowań oraz 64 znaki dla własnych potrzeb i pomysłu użytkownika. Umieszczenie w pamięci znaków graficznych znacznie rozszerza możliwości graficzne komputera, dając dwukrotnie lepszą rozdzielczość obrazu: 48 x 64 oraz trzystopniową skalę jasności każdego pola (pole jasne, szare lub ciemne).
    Transmisja danych przy współpracy z magnetofonem odbywa się w dwóch trybach: w standardzie ZX 81 z szybkością około 300 bitów/sekundę (przy sterowaniu przez Basic) i w standardzie systemu Monitor z szybkością około 2400 bitów/sekundę. W komputerze zastosowano bardzo ciekawe rozwiązanie w przypadku pojawienia się błędu odczytu danych z magnetofonu. W przypadku, gdy taki błąd nastąpi, wystarczy jedynie cofnąć taśmę nieco w tył i powtórzyć polecenie wczytywania. Nie ma potrzeby wczytywania całego programu od początku, gdyż system Monitor wczyta jedynie kolejne dane od momentu wystąpienia błędu odczytu.
    Do zasilania komputera w przypadku zastosowania układów pamięci RAM 4116 wymagane są trzy wartości napięć o podanych natężeniach prądu: +5V/1,5A, +12V/0,25A i -5V/5mA. W przypadku zastosowania układów pamięci 4164 do zasilania komputera wymagane jest jedynie +5V/1,5A. Zalecany jest jednak zasilacz o wydajności 2-2,5A.
    Klawiatura komputera samodzielnej budowy składa się z 40 klawiszy.
    Komputer wyposażono w układ RESET.
    Sygnał dźwiękowy generowany jest za pomocą dołączonego głośniczka.
    Wyprowadzenie linii adresowych, danych i kontrolno-sterujących oraz 6 linii wyboru urządzenia w postaci złącza (portu rozszerzenia) na płycie głównej komputera umożliwia dołączenie do komputera dodatkowych interfejsów i urządzeń Wejścia/Wyjścia takich jak drukarka czy dalekopis. Schematy interfejsów wraz z ich opisem publikowano na łamach czasopisma Audio-Video.
    Na łamach czasopisma Audio-Video opublikowano również kilka przykładów oprogramowania napisanego w języku Basic dla komputera Cobra 1: Disasembler, Biorytm oraz klika prostych gier np. Master Mind i Bombardowanie. Na komputer Cobra 1 powstało również kilka innych gier napisanych w języku Basic przez użytkowników tego komputera. Najbardziej zaawansowaną grą na komputer Cobra 1 jest gra p.t. Nalot. Gra do uruchomienia wymaga 64 kilobajtów pamięci RAM i została napisana w dwóch wersjach: dla komputera Cobra 1 ze standardowym generatorem znaków oraz w wersji z generatorem znaków semigraficznych. Inne tytuły gier dla komputera Cobra 1 to: Mini Riders, Łapanie Jajek, Odwracanka, Wilk i Owce, Tenis i Fanty.
    Koszt komputera z 16-kilobajtową pamięcią RAM, bez obudowy i zasilacza, według poziomu cen z 1984 roku wynosił około 32000 zł.

    Podarowana mi płyta główna jest to oryginalna płyta komputera Cobra 1 produkcji firmy Toral. Płyta była częściowo zbudowana i zmodyfikowana pod 8 pamięci RAM 4164. Niestety, projekt nie został dokończony w latach 80-tych z uwagi na napotkane problemy z uruchomieniem i problemy z dostępem do części w tamtym okresie. Komputer więc nie działał i w takim stanie trafił w moje ręce.
    Pierwszym etapem było przywrócenie płyty do wyglądu fabrycznego - a więc odbudowa połączeń - ścieżek na płycie głównej i zamontowanie brakujących elementów. Chciałem by komputer został przywrócony do wersji podstawowej - bez jakichkolwiek modyfikacji. Został więc zastosowany generator znaków MCY7304AA i 24 układy pamięci RAM 4116.
    Przez kilka miesięcy z pomocą kolegi Coberr szukałem przyczyny niedziałania komputera, równocześnie poznając zasadę jego działania i budowę. Problemów było wiele, od zwykłych braków kontaktów na zamontowanych podstawkach i zimnych lutach, po poważniejsze, między innymi takie jak uszkodzenie pamięci EPROM z systemem Monitor. Po usunięciu wszystkich usterek na PCB, wielogodzinnych zabawach z oscyloskopem, badaniu sygnałów i wymianie zaprogramowanej na nowo pamięci EPROM z systemem Monitor komputer ożył.
    Płytę główną komputera umieściłem w specjalnie zamówionej obudowie z grubego aluminium i bokami z drewna. Na tylnej ściance obudowy umieściłem gniazda Wejścia/Wyjścia magnetofonu, wyjścia sygnału video, wyjścia antenowego oraz przycisk reset.
    Obok płyty zamontowałem płytkę dostosowującą sygnał video Cobry do współczesnych TV oraz głośnik systemowy. W górnej części obudowy umiejscowiłem zasilacz pochodzący od komputera Macintosh LC. Klawiatura pochodzi od jakiegoś rosyjskiego klona komputera ZX Spectrum. Co ciekawe nie trzeba było jej wcale modyfikować. Naklejki na klawiaturze wykonane zostały na czarnej folii metodą sitodruku.
    Poniżej zamieszczam zdjęcia własnoręcznie zbudowanego, działającego i kompletnie uruchomionego mikrokomputera Cobra 1.

    Mikrokomputer Cobra 1 Mikrokomputer Cobra 1 Mikrokomputer Cobra 1 Mikrokomputer Cobra 1 Mikrokomputer Cobra 1

    Na koniec jeszcze fotka ukazująca, iż komputer naprawdę działa. Bez koloru dla przybliżenia choć trochę tamtych czasów. :)

    Mikrokomputer Cobra 1

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    united-pl
    Poziom 9  
    Offline 
    united-pl napisał 24 postów o ocenie 85, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Gdańsk. Jest z nami od 2013 roku.
  • PCBway
  • #2
    MArSTER_1
    Poziom 19  
    Pamiętam te czasy. Kupowałem czasopismo i czytałem artykuły. Życie potoczyło się tak,że zająłem sie techniką analogową.... Ale ten temat przywrócił mi dawne nastroje i emocje... Panowie , którzy opracowali Cobrę pracowali w Białymstoku (zdaje się) w COBRESPU... Dawne czasy.
  • #3
    Pittt
    Poziom 31  
    Bardzo ładnie wyszło. Nie wiem czy pamiętasz, kiedyś wiązki były szyte dratwą a nie tetryczkami :) taki szczegół do retro :)
  • PCBway
  • #4
    Menos
    Poziom 12  
    Na pierwszy rzut oka nie ma się do czego przyczepić, wszystko estetycznie wykonane i z zewnątrz i wewnątrz. Dodatkowo polskość komputera podkreśla dość duża liczba scalaków CEMI. :-)
    Jeszcze jakiś filmik by się przydał z tym komputerem w akcji, że to to naprawdę żyje. ;-)
  • #5
    united-pl
    Poziom 9  
    @MArSTER_1
    Tak, z COBRESPU to prawda. Cieszę się, że temat choć trochę przywrócił nostalgię za tamtymi czasami.

    @Pittt
    Dzięki. Tak, pamiętam. Ale to chyba byłaby już przesada z tą dratwą :)

    @Menos
    Dzięki. Starałem się, aby płyta posiadała jak najwięcej właśnie układów CEMI. Obecnie niestety nie mam możliwości zrobienia filmiku. Ale może jednak wystarczy dorzucona do tematu fotka ukazująca, że to naprawdę działa :)
  • #6
    maystero
    Poziom 24  
    Tak mnie temat zainteresował, że postanowiłem zgłębić temat. Pogooglowałem trochę i znalazłem to:
    http://www.zgierz.net/rkm/komputery/cobra/cobra1_8_6.html
    podczas lektury stanąłem przed pytaniem: jak w latach 80'tych kiedy nasi koledzy nie mieli komputerów, programatorów itp. jak? jak oni zaprogramowali pamięć ROM korzystając z wydruku zamieszczanego w czasopiśmie?
  • #7
    Grzegorz77
    Poziom 25  
    @maystero
    Bardzo łatwo brało się laminat wymyślało prosty programator i składało z TTL .
    Sam nawet swego czasu kilka takich zmontowałem.
    Dane wejściowe można było ustawić przełącznikami, prosty licznik dla adresów,generator impulsu programującego , a do kontroli wyświetlacz 7 segmentowy.
  • #8
    michał_bak
    Poziom 17  
    maystero napisał:

    podczas lektury stanąłem przed pytaniem: jak w latach 80'tych kiedy nasi koledzy nie mieli komputerów, programatorów itp. jak? jak oni zaprogramowali pamięć ROM korzystając z wydruku zamieszczanego w czasopiśmie?

    Bez przesady, świat nie był tak prosty jak piszą w gazetach. Jak piszą ci, którzy znają świat z innych gazet.
    Był prywatny import, były giełdy, były garażowe firmy, które sprzedawały zaprogramowane układy.
    Była też powszechna praktyka używania zakładowego sprzętu jako swojego.

    Zapomniałem o najważniejszym, o uznaniu za benedyktyńską pracę.
    W dzisiejszych czasach gdy wszystko jest pod ręką, porywać się za takie konstrukcje, to wyraz czystej miłości do elektroniki.

    Z tego co pamiętam to konstruktorzy COBRY w pierwszym artykule też pisali, że amatorskie konstruowanie takiego sprzętu jest znacznie droższe niż kupienie gotowego.
    Z czystej ciekawości, ile dziś kosztuje COBRA?
  • #9
    united-pl
    Poziom 9  
    @maystero
    W tamtym okresie rzeczywiście mogły być z tym pewne problemy. Ale jak napisał Grzegorz77 i michał_bak były na to sposoby. Człowiek wtedy po prostu więcej musiał kombinować.
    Również w czasopiśmie Audio/Video podano nazwy zakładów wraz z adresami i telefonami, które podjęły się w tamtym okresie wpisywania programu Monitor do pamięci EPROM.
  • #10
    united-pl
    Poziom 9  
    @michał_bak
    Ciężko określić dzisiejszą wartość tego sprzętu. Dziś ten komputer to naprawdę wielka rzadkość. Jeśli wierzyć, iż powstało jedynie 500 egzemplarzy płyty głównej tego komputera (ilość podana w czasopiśmie A/V) i prawie 30-letni okres czasu jaki minął od daty produkcji, to można śmiało stwierdzić, iż zakup w dzisiejszych czasach samej oryginalnej płyty głównej graniczy z cudem. Podejrzewam, że wiele z tych komputerów nie została dokończona w tamtych czasach i nie przetrwała też do dzisiejszych czasów. Potwierdzeniem tego są słowa wielu osób, którym nie udało się złożyć Cobry.
    Kiedyś rozmawiałem ze znajomym kolekcjonerem starych komputerów pytając się, ile byłby skłonny zapłacić za kompletnie złożony i uruchomiony komputer Cobra. Stwierdził, że grubo ponad tysiąc złotych. Kilka lat temu na jednym z popularnych serwisów aukcyjnych była wystawiona na sprzedaż oryginalna płyta główna tego komputera. Płyta była sprawna i działająca. Nie było jednak obudowy i innych elementów. Kwota jaką osiągnęła w licytacji wyniosła ponad 500 zł.
    Ciężko jest więc jednak określić, ile dziś kosztuje komputer Cobra. To zawsze zależy od tego, jak ktoś bardzo chce mieć ten sprzęt i ile jest skłonny za niego zapłacić.
    Jeśli chodzi o koszt budowy komputera. Zakładając, iż posiadamy płytę główną to cena wszystkich elementów na płycie głównej powinna się zamknąć w przedziale 150-200 zł. Koszt wyprodukowania płyty głównej to pewnie 250-350 zł. Obudowa pewnie coś około 100 zł. Do tego zasilacz i elementy klawiatury. Jak widać koszty są więc również znaczące.
    Dla mnie jednak nie ma znaczenia ile ten sprzęt jest warty. Uruchomienie i praca nad tym sprzętem to coś więcej niż pieniądze. Ten kto posiada ten sprzęt i poświęcił czas na jego budowę zapewne przyzna mi rację...
  • #11
    oyb
    Poziom 1  
    Posiadam w swoich zbiorach taki komputerek; z tego co pamiętam stanąłem na etapie uruchomienia części "monitorowej" tzn. wyświetlaniu znaków na telewizorze neptun (lampowym). Może będzie kiedyś czas to zajmę się uruchomieniem reszty. Pozdrawiam
  • #12
    zdzis_ek
    Poziom 14  
    Przedstawiam schematy Cobry 1 na podstawie których zaprojektowałem płytkę PCB.
    W zasadzie przemalowałem ją z czasopisma Audio Video wprowadzając trochę modyfikacji.
    Zamiast modulatora umieściłem wyjście video.
    Zamiast pamięci 4116 umieściłem pamięci 4164 wraz z ich sterowaniem.
    W wolnym miejscu po pamięciach umieściłem interfejs drukarki D100M.
    Jest również umieszczony układ "Katarynki".
    Są na PCB jeszcze dwa gniazda na pamięci 41464 (4-bitowe) przeznaczone do eksperymentowania.
    Kolega United-pl na podstawie mojego projektu PCB uruchomił Cobrę 1.
    Wraz z kolegą Coberr wychwytują jeszcze pewne niedociągnięcia.
    Gdy nastąpi finalizacja z pewnością kolega United-pl opisze swoje spostrzeżenia.
    Mikrokomputer Cobra 1 Mikrokomputer Cobra 1