[6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

C'est la catégorie reine de l'ordinophile, 8 bits et pas un de plus!
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mjwurtz
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[6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

Bonjour à tous,

J'ai légèrement évoqué ce système dans d'autres sujets, de même que Philippe sur le topic EC-6809 (voir http://forum.system-cfg.com/search.php? ... 7c8e997201).
Comme il prépare une version de la carte de la Microbox || à partir des photos disponibles sur internet (chapeau bas : j'ai un peu reculé devant la tâche :) ), je pense qu'il est temps d'ouvrir un nouveau sujet avec un petit rappel sur son histoire et ses caractéristiques + quelques bonus en P.J. pour ceux qui ne veulent pas fouiller le net tout de suite...

Au moment où les systèmes à construire français à base de 6809 abandonnaient le multicartes avec fond de panier (EC-6809 d'Elektor, Tavernier 6809 V1) et devenaient monocarte (VEGAS-6809, TAVERNIER 85), une autre machine monocarte apparaissait en Angleterre, la Microbox II.
Conçu par Dave Rumball, il était commercialisé en Kit par la société Micro Concepts.
pub de la Microbox II
pub de la Microbox II
68MJ-Dec85-advert.jpg (151.36 Kio) Consulté 4289 fois
Comme ses équivalents français, la carte est du coup assez grande : 240 x 300 mm environ. Il faudra un boitier spécifique ! Par contre, les caractéristiques en sont beaucoup plus intéressantes, et se rapprochent de celle des microordinateurs commerciaux à base de 6809, même si cette machine est plutôt rare, même chez nos amis anglo-saxons.

D'abord les caractéristiques classiques :
- 64 Ko de mémoire vive
- un port parallèle imprimante
- un port clavier parallèle
- deux ports série RS232
- un circuit horloge/calendrier 146818, sauvegardé par un accumulateur
- un contrôleur de floppy simple/double densité (WD1770) pour 2 lecteurs
- support de l'OS FLEX
- processeur 68B09E (2 Mhz), supporté par un 6883/SAM, comme le Dragon ou le TRS80 Couleur (c'est déjà moins courant)

Que deux lecteurs ? oui, mais 4 lecteurs logiques en tout : en plus des floppy, il y a
- une carte fille permettant d'avoir un disque "EPROM" (4 circuits, le premier pouvant être reprogrammé si on ajoute une liaison 21 V) : pratique pour y mettre FLEX, par exemple
- un ram disque obtenu à partir de la mémoire vidéo...

En effet, et c'est à mon avis l'un des points forts de cette machine, le contrôleur vidéo est un NEC7220A... qui utilise sa propre mémoire (64K x 16 bits) et non celle du système. Ceci permet non seulement des performances intéressantes en terme de résolution (84x24 ou 108x24 en mode caractère et 768x576 en mode graphique N&B, ce qui était assez rare en 1984 ! Par ailleurs, le NEC7220A possède des algorithmes câblés pour le tracé de lignes et de cercles.
Bon, pour les jeux qui demandent la couleur et/ou une forte interaction du CPU avec la mémoire vidéo, c'est foutu. Par contre dans un milieu plus pro, où on utilise un tableur, édite du texte et fait du dessin vectoriel, c'est un gros atout.

Comme toute la mémoire vidéo n'est pas utilisé par l'affichage, surtout en mode texte, le reste peut être utilisé comme RAM disque : intéressant pour compiler, mettre des fichiers temporaires, etc. Là aussi, on vise plus le monde "pro".

Autres points intéressants :
- La rom de base fait 8Ko, la partie haute étant occupée par tous les drivers nécessaires au fonctionnement de la carte, et la partie basse par un moniteur très complet, mais qui plus nécessaire, donc déconnectée et remplacée par la RAM lors du lancement de FLEX.
- La mémoire du 146818 permet de figer la configuration : assignation des numéros de lecteur logique aux disques physiques, démarrage automatique de FLEX à l'allumage, utilisation d'un clavier série ou parallèle, etc.
- il existe un connecteur d'extension 50 broches au cas où vous avez des idées d'extension :-)

Ceux qui sont intéressés pourront aller voir les archives mises en lignes par Dave Rumball et d'autres sites qui en parlent, les plus intéressants étant :
- https://github.com/rumballd/Microbox-Archive
- http://www.retro.co.za/6809/microbox/index.html

Les schémas et des images de la carte ont été publiées dans la revue Electronic Today International de décembre 1985 à avril 1986. Je vais essayer de les mettre sous Kicad, sauf si quelqu'un a déjà fait ou entrepris ce travail.

Pour votre information je met en P.J un fichier zip contenant
- l'ensemble des articles regroupés en 1 seul pdf
- les sources commentés de la version la plus récente de la ROM 8K (v4.5), que j'ai reconstitués à partir du désassemblage du binaire de la ROM trouvée sur le site github et des commentaires sur les sources publiés, mais incomplets (inclusion de fichiers LIB non publiés). Ces sources, une fois assemblés, donnent un binaire identique à celui disponible en ligne.

NB : David Rumball a fait évoluer son projet et publie actuellement une version MB2K2 basée sur un émulateur : la carte ne fait plus que 80x80 mm, mais dispose de quasiment toutes les interfaces de la carte originale. Cerise sur le gâteau, la nouvelle version peut aussi faire tourner OS-9, mais attention : la version 6 du moniteur ne peut pas fonctionner sur les anciennes cartes (la gestion du SAM et des disques ROM et RAM tient compte de l'émulateur...
Ceci dit, c'est plus fun de remonter le système avec un "vrai" 6809 !
Pièces jointes
microbox_mon09v4.5.zip
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article_2.zip
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article_1.zip
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wawa.voun
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Bonjour JM,

Super ton article !

Il ne perd rien pour attendre ce Microbox II ! On va s'en occuper dans pas longtemps...

Bonne journée.
Philippe
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wawa.voun
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Bonjour,

Ça y est les pcb sont en commande :

image_rom.jpg
image_rom.jpg (132 Kio) Consulté 4145 fois

image.jpg
image.jpg (1.43 Mio) Consulté 4145 fois


par un batch de cinq pièces (mini de commande).

Si il y a des volontaires pour se lancer en parallèle contactez moi ?

Cordialement.
Philippe (au taquet :evil: )
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mjwurtz
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

Salut Philippe,
Super, tu m'en mets un de côté ?
Sinon, as-tu rentré le schéma dans Kicad ?
Je suis en train de le faire de mon côté, et du coup, j'ai essayé de voir avec le début (cpu, ram, decodage, system et acia) ce que ça donnait en passant cela en PCB au niveau du placement ...
Encore une question : où as-tu trouvé les boîtiers mémoire ? J'ai trouvé un peu sur ebay, mais assez cher et au vu des photos, ça ne me parait pas fiable :-(
A+,
Michel.
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wawa.voun
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Bonjour Michel,

Pour l'instant je me suis occupé du pcb. Pas encore de l'appro des composants...
Le pcb c'est un calque de l'existant (fait avec Sprint Layout) et avec le schémas sous les yeux pour tout vérifier.
Bon il y aura quelques erreurs / omissions c'est sur...

Par exemple la carte d'interface de l'EC-6809 est sortie comme cela avec 4 erreurs, souvent des pads voisins par reliés donc facile à corriger sans tout massacrer.
Cette carte c'était difficile car la sérigraphie cachait beaucoup de pistes sur le coté composants.

Kicad est bien mais il lui manque cette fonction de pouvoir mettre un fond et travailler dessus. La ce serait le top.
Je l'utilise quand je pars de zéro.

Bon Ebay est ma source normale pour les composants anciens. Maintenant les mémoires je cherche au coup par coup.
J'en ai déjà acheté en Bulgarie par exemple... aussi en Hollande et en Angleterre.
Oui c'est vrai cela reste onéreux. Pour le Microbox il en faudra 24... :o gasp...
A 6 € la ram statique 128 ko chez Reichelt ça fait réfléchir.

Pour l'instant j'ai très rarement eu des soucis... Une fois avec une ram statique 1 ko hs.
Mais bon ça peut m'arriver je le sais.

Une question : tu es en Alsace ?

A+
Philippe
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par Notator »

wawa.voun a écrit : 24 oct. 2021 13:07 Pour l'instant je me suis occupé du pcb. Pas encore de l'appro des composants...
Chacun fait comme il veut, bien sûr, mais perso, je ne me soucie jamais du circuit imprimé avant d'avoir réuni tous les composants.

Car selon les soucis d'approvisionnements, on peut être amené à prendre des composants de substitutions, ou tomber sur des composants qui n'ont pas le même empattement que ceux prévus à l'origine.

Ce n'est qu'une fois que je dispose de tous les composants, que j'ajuste éventuellement les écartements de pastilles du circuit imprimé,
ce qui permet de réaliser un montage final propre et de finition pro, sans pattes tordues ni straps de rajouts... :)
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mjwurtz
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

(Re)Bonjour Philippe,

D'abord : Oui, je suis en Alsace.

Ensuite, mon approche est de faire le circuit avec Kicad, puis le routage en respectant l'emplacement des composants à partir des photos... et ensuite de comparer avec le dessin du circuit sur les photos disponibles... Mais c'est un gros boulot...

Sur Hackaday, j'ai vu que certains avaient demandé à Rumball s'il pouvait fournir une les PCB ou au moins ce qu'il fallait pour pouvoir les produire...

De mon côté, j'ai un peu regardé les possibiltés avec des mémoires statiques...
- pour la mémoire graphique, avec deux latches déclenchés par /RAS, ça devrait le faire, et comme je dispose de mémoire de 512Ko, avec le NEC 72020, compatible avec le 7220a de l'original, ça me donnerait 1Mo de mémoire image/Ramdisc (=> 4 circuits au lieu de 16, sans compter ceux destinés au latch/rafraîchissement des circuits d'origine)
- pour la mémoire CPU, c'est à priori encore plus facile : on la branche directement au CPU. Par contre, cela a d'autres conséquences :
* le 74LS465 ne devrait plus être utile, mais il faut probablement gérer R/W et CE un peu différemment
* le SAM doit être programmé différemment (mémoire statique et non dynamique, fast/slow a priori inutile car plus de rafraîchissement)

Dans ces conditions, le SAM est-il encore nécessaire (le 74LS783 est connu pour chauffer et n'être pas forcément toujours fiable). On peut le remplacer par un 74LS785 (a priori meilleur), mais il ne sert plus (d'après le schéma et les sources) qu'à gérer les signaux S0,S1,S2 pour gérer l'emplacement des entrées/sorties de FF00 à FF1F. les zones d'E/S de FF20 à FF3F et de FF40 à FF5F ne sont pas utilisées...
J'ai regardé, on peut pour cela remplacer le SAM par 3 circuits 74xx classiques (dont deux utilisés au 1/4 seulement, le reste pouvant éventuellement être utilisé pour la gestion différente de CE+R/W) Là on gagne un peu moins : 4 circuits au lieu de 10.

Il faudra alors supprimer dans le moniteur le code qui écrit dans le SAM, mais c'est assez limité.

Tant qu'à être iconoclaste (je vais faire hurler les puristes de la liste et m'en excuse à l'avance ;-) ), le disque EPROM est sympa, mais là aussi, on peut envisager plus moderne et de plus grosse capacité, sans compter que si l'idée est bonne, la réalisation ne me plait pas : le circuit se contente de faire une sélection d'EPROM par le port C, avec du coup une gestion un peu complexe pour calculer d'adresse en EPROM à partir du couple piste/secteur, avec en plus seule la première EEPROM reprogrammable...
Conséquence : je me demande si on ne pourrait pas faire une carte fille avec des mémoires FLASH à interface parallèle, en utilisant les lignes du Port C pour l'adressage haut, ce qui permettrait d'avoir un disque de très haute capacité, équivalent à un disque dur. La gestion de ce disque serait alors totalement à revoir, mais seule la carte fille est à modifier...

Voilà l'état de mes réflexions : je retourne sur Kicad, que j'apprends en même temps que j'essaye de reproduire le schéma complet :-)

A+,
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wawa.voun
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Re,

Toutes tes idées se défendent parfaitement et sont logiques vu les composants que l'on trouve actuellement.
Et ce n'est pas moi qui vais 'hurler' tu peux y aller tranquillement !

J'en reste de mon coté à l'idée "d'archéologie" dans ce domaine. Je refais à l'identique.

Bonne soirée.
Philippe
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mjwurtz
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

Bonjour,
Notator a écrit : 24 oct. 2021 13:47
wawa.voun a écrit : 24 oct. 2021 13:07 Pour l'instant je me suis occupé du pcb. Pas encore de l'appro des composants...
Chacun fait comme il veut, bien sûr, mais perso, je ne me soucie jamais du circuit imprimé avant d'avoir réuni tous les composants.
C'est sûrement sage, car trouver 24 DRAM 4164 (64k x 1bit) semble un peu compliqué... par contre, il suffirait de 6 DRAM 4464 (64k x 4bits), et ça, c'est plutôt moins cher : https://www.ebay.fr/itm/114825944658

A+
Michel.
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mjwurtz
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

Bonjour à tous,

En attendant de vérifier les PCB, voici un schéma global de la bête, avec quelques annotations, fait à partir des schémas, photos et tableaux descriptifs trouvés dans la revue ETI et autres docs... C'est un peu dense ! :shock:
microbox_2_sch.jpg
microbox_2_sch.jpg (766.86 Kio) Consulté 4049 fois
Bonne lecture :)
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par mjwurtz »

En attendant l'arrivée du PCB et des derniers composants pour monter un "vrai" microbox ][, un test avec le moniteur et le disque flex sur mon simulateur.
J'ai bien regardé, et il me semble que sans initialisation du MC146818 (non prévue dans le moniteur), flex interprète mal la date... Heureusement, le moniteur permet de patcher les valeurs des registres... ou bien le circuit RTC ne s'initialise pas avec tous les registres à 0 comme mon simulateur le suppose...
copie écran sur ACIA 1
copie écran sur ACIA 1
microbox_20211114.png (28.75 Kio) Consulté 3888 fois
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Hello tous,

De mon coté le Microbox a été mis sous tension pour la première fois hier !

Pour l'instant il est muet comme une carpe et je déboggue, déboggue, et encore déboggue...
Il y a encore du travail !

Je vous tiens au courant dès que ça progresse un peu !

Bonne soirée.
Philippe
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par irios »

Hello,
Superbe boulot !!!
Si cela est toujours possible, je serai preneur de deux pcb de chaque.
Et si tu es intéressé, je peux te fournir des 8255 et des RTC vintage tous neufs, histoire de faire baisser la douloureuse ! :mrgreen:

Merci.

Irios
http://irioslabs.over-blog.com/

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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par wawa.voun »

Bonjour,

Je ne peux plus en fournir qu'un de chaque (1x mainboard et 1x disque eproms).

Avant de les envoyer je voudrais finir le débogage histoire de passer les infos sur les corrections à faire.

Il faudra donc patienter quelques temps (genre le temps que le fut du canon...) parce que je vais doucement...

Cordialement.
Philippe
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Re: [6809] Microbox II, le kit anglais "pro"

Message par irios »

C'est bon pour moi aussi un de chaque ! :mrgreen:
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I2C
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