Vollausbau des 68K Systems

Voraussetzungen

Um auf einem 68000 NKC System überhaupt CP/M betreiben zu können muss die Hardware entsprechend konfiguriert werden. CP/M benötigt auf jeden Fall beschreibbaren Speicher ab der physikalischen Adresse $00000. Fangen wir also zunächst an, ein solches System zum Arbeiten zu bringen. Zunächst konfiguriert man am besten ein System welches ohne das Betriebssystem CP/M bereits funktioniert und genutzt werden kann. Ein solches System kann zum Beispiel wie folgt konfiguriert werden:

Zentraleinheit

Auf jeden Fall wird die Baugruppe CPU68K benötigt, denn ohne Mikroprozessor funktioniert gar nichts. Die Baugruppe sollte mit 3 Wait-States betrieben werden, damit später der Zugriff auf die Diskettenlaufwerke einwandfrei funktioniert. Ähnlich kann der Aufbau auch mit der CPU68000 erfolgen wenn der Speicher entsprechend auf 16 Bit Datenbus konfiguriert wird. Diese Anleitung bezieht sich jedoch auf die CPU68K mit 68008 Prozessor und 8 Bit breitem Datenbus.

Hauptspeicher

Die CPU benötigt beim Start an der Adresse $00000 Festwertspeicher um das System zu initialisieren. CP/M benötigt an der gleichen Adresse jedoch RAM Speicher. Um diesen Konflikt zu lösen wurde die Baugruppe BANKBOOT geschaffen, die während des Startvorgangs ein EPROM ab der Adresse $00000 einblendet und später den Zugriff auf den RAM Speicher an der gleichen Adresse gestattet. Als Hauptspeicher verwende ich zunächst eine Baugruppe RAM64/256 mit 256 kByte dynamischem RAM ab der Adresse $00000.

Festwertspeicher

Als Betriebssystem verwenden wir zunächst eine Version des Grundprogramms auf einer Baugruppe ROA64. Obwohl bereits ausreichend RAM im System installiert ist benötigt das Grundprogramm trotzdem mindestens 8 kByte RAM unmittelbar hinter den ROM Bausteinen. Die Basisadresse der Baugruppe ROA wird am besten auf $E0000 eingestellt. Eine höhere Adresse kann nicht genutzt werden, weil hier die Eingabe- und Ausgabe-Baugruppen ihren Platz finden. Durch das Startprogramm auf der Baugruppe BANKBOOT wird die Position des Grundprogramms im Speicher automatisch gefunden. Die drei freien Steckplätze auf der ROA64 können wahlweise mit RAM oder Bibliotheksprogrammen bestückt werden.

Eingabe und Ausgabe

Als Ausgabeeinheit kann eine Baugruppe GDP 64 oder GDP 64HS verwendet werden. Wegen der höheren Geschwindigkeit ist die GDP 64HS vorzuziehen. Mit 80 Zeichen pro Zeile und 25 Zeilen ist die Darstellung textbasierter Anwendungen bei beiden Baugruppen kein Problem. Zur Eingabe wird eine Baugruppe KEY und eine parallele Cherry Tastatur verwendet.

Optionale Baugruppen

Der Hauptspeicher kann nach Bedarf mit zwei weiteren Baugruppen RAM 64/256 auf 768 kByte RAM aufgerüstet werden. Die Basisadressen der beiden Karten müssten dann auf $40000 und $80000 eingestellt werden. Es können auch weitere ROA 64 Baugruppen mit Bibliotheksprogrammen oder zusätzlichem RAM zum Einsatz kommen. Hier bieten sich die Adressen $C0000 und $D0000 an. So kann man z.B. den PASCAL Compiler in das System integrieren. Selbstverständlich kann das System mit allen verfügbaren Eingabe- und Ausgabe-Baugruppen erweitert werden. Analog-Digital-Wandler, Digital-Analog-Wandler, parallele oder seriell Schnittstelle, Sound, alles kein Problem.

Der erste Start

Wenn man ein so konfiguriertes System startet sollte die LED auf der Baugruppe BANKBOOT für etwa eine halbe Sekunde aufleuchten bevor sie wieder erlischt und die Startmeldung des Grundprogramms erscheint. Anschließend sollte sich das System wie gewohnt bedienen lassen. Das Grundprogramm kennt jedoch nichts von dieser Konfiguration und initialisiert sich weiterhin mit den Standardwerten. Die Basisadresse der Texteditors ist auf den kleinen Speicherbereich eingestellt, der unmittelbar auf die EPROMS des Grundprogramms folgt obwohl ein viel größerer Speicherbereich ab der Adresse $00000 verfügbar ist. Es empfiehlt sich daher den Textstart entsprechend einzustellen wenn man mit dem Grundprogramm und dem integrierten Assembler arbeiten möchte.

Massenspeicher

Insbesondere wenn ein Ausbau zum CP/M System geplant ist ist mindestens noch ein Diskettencontroller und ein Diskettenlaufwerk an das System vorzusehen. Die Baugruppe FLO2 (oder FLO3) dient zum Anschluß von jeweils bis zu 4 Diskettenlaufwerken. Für einen sinnvollen Betrieb unter CP/M sollte man zwei Laufwerke vorsehen, ich verwende zwei doppelseitige TEAC FD55FV mit jeweils 800 kByte Speicherplatz pro Diskette.

Anschluß der Diskettenlaufwerke

Am besten verwendet man ein Flachbandkabel ohne Verdrehung der Adern zwischen den beiden Anschlüssen für die Laufwerke. Die Laufwerksnummer lässt sich über Jumper direkt am Laufwerk einstellen. Auf den Laufwerken ist ein Steckplatz für ein Widerstandsnetzwerk vorgesehen. Diese Widerstände dürfen nur bei dem Laufwerk gesteckt werden, welches am Ende des Flachbandkabels angeschlossen ist.

Aufbau auf dem Experimentierbrett

Hier ein Foto des Aufbaus auf meinem Experimentierbrett. Als nächstes folgt der Umzug in ein richtiges Gehäuse. Für die Diskettenlaufwerke habe ich zwei einzelne Gehäuse in denen früher externe Festplatten untergebracht waren. Die Gehäuse sind abgeschirmt und verfügen über ein eigenes Netzteil.

Vollausbau

Zusammenfassend die Steckkarten von hinten nach vorne:

GDP64HS mit angeschlossenem Monitor
KEY2 mit angeschlossener Tastatur
RAM64/256 mit 256 kByte RAM ab Adresse $00000
RAM64/256 mit 256 kByte RAM ab Adresse $40000
RAM64/256 mit 256 kByte RAM ab Adresse $80000
ROA64 mit Grundprogramm 4.3 und 32 kByte RAM ab Adresse $E0000
BANKBOOT
ROA64 mit 64 kByte SRAM ab Adresse $C0000
CPU68K
ROA64 mit PASCAL/S und diversen ROMs
FLO2 mit angeschlossenen Diskettenlaufwerken
SER zur Verbindung mit dem PC

Stromaufnahme

In dieser Ausbaustufe nehmen die Baugruppen zusammen genau 3,2 Ampere von der 5 Volt Versorgung auf, der Verbrauch der Diskettenlaufwerke ist hierbei noch nicht eingerechnet. Aus diesem Grund habe ich angefangen einige Baugruppen mit CMOS Bausteinen umzurüsten. Dazu gibt es hier einen gesonderten Beitrag.

Die Kosten

Wenn man dieses System wie es auf dem Foto zu sehen ist im Oktober 1985 zusammengestellt hätte wären insgesamt etwas über 5400.- DM fällig geworden. Berechnet habe ich das mit der Preisliste vom Elektronikladen Detmold aus den Preisen für fertig aufgebaute und geprüfte Baugruppen. Hinzu kommt noch diverses Kleinmaterial und ein Gehäuse.