PDP-8/L Renovering

4.7
155 röster
Skapat
2012-11-26
Senast ändrat
2012-12-08
Visningar
14 506

Detta handlar inte om någon modifierad dator eller något som jag byggt själv. Istället har jag under 1,5 års tid tagit hand om en gammal Digital Equipment Corporation PDP-8/L. Detta är en dator som tillverkades mellan 1968 och 1971 i knappt 4000 exemplar. Den lär ha kostat $8500 då.

Jag har renoverat datorn av samma anledning som man renoverar en T-Ford. Detta är en av datorernas T-Fordar, tekniskt sett är det en dator men både tekniken som den är byggd med och hur man använder den är helt annorlunda jämfört med en modern dator. Det stavas alltså nostalgi och teknikhistoria!

Datorn hade stått i ett garage i över 20 år när jag fick den. Den var då i ett ganska dåligt skick och hade rostat av all fukt den blivit utsatt för. Under sin aktiva tid har den använts som styrsystem till en medicinsk analysmaskin på Karlstads lasarett.

Datorn har ingen hårddisk eller floppydisk, man laddar in programmen från en pappersremsa med hål i. Man kan också programmera den igenom att fylla minnen manuellt med hjälp av brytarna på framsidan, instruktion för instruktion. Datorn har ingen skärm eller eget tangentbord. Man använde en elektromekanisk terminal som skrev på papper som satt kopplad på datorns enda serieport på hela 110 bitar per sekund.

Data:
* Tillverkad ca 1970 av Digital Equipment Corporation.
* 12 bitars buss.
* 4096 12-bitars ord kärnminne
* En serieport, 110 bitar/sekund.
* Klockfrekvens (en minnescykel) 625kHz
* Byggd av 368 TTL kretsar

I korta drag har jag gjort följande:
* Rengjort och städat ut hela datorn, förzinkat om chassiet
* Lagat nätdelen
* Bytt ~100 TTL kretsar,
* Bytt ~20 lampor,
* Bytt ~30 transistorer
* Bytt ~50 dioder
* Bytt många skruvar
* Servat Teletypen, oljat upp den.

Man kan följa renoveringen på EF: http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?t=46611
Datorn kör ett testprogram: http://www.youtube.com/watch?v=-qcRGtNaX58
Teletypen skriver en rad (inte så fort den kan): http://www.youtube.com/watch?v=UxKqOdQx-9k

Om man vill se en plan på korten i bakplanet så finns det en länk. Det finns schema och bilder på nästan alla korten: http://www.abc80.net/docs/pdp8/modules/

Datorn i sitt nuvarande skick.

Så här ser den ut efter att blivit igenomgången.

Teletype model 33 ASR

Detta är datorns terminal, en elektromekanisk skrivmaskin. Den skriver ut på papper och har bara STORA bokstäver. Den kan också läsa/skriva på pappersremsa som program och data lagrades på.

1" pappersrensa

Här är en bit pappersremsa med ett program. En bootloader för att kunna ladda pappersremsor i ett mer packat format.

Bakplanet närbild

Kärnminne

Innan man kunde bygga halvledarminnen av den typ som man använder i datorer idag så använde man ferritkärnor (järnpulver). Varje kärna kan lagra en bit. Totalt i minnet finns det 49152 kärnor. För att förstå hur smått detta är så kan man tänka på att trådarna som går igenom varje kärna är 80um tjock. En av dessa trådar hade gått av och jag var tvungen att dela ett paket med fem kretskort för att komma åt att byta en tråd som går igenom 64 kärnor. Proceduren gjordes under stereomikroskop och tråden träddes med hjälp av pincett. Man bör veta att dessa minnen byggdes för hand av kvinnor under mikroskop. Respekt.

Högen med de bytta kretsarna

Innuti datorn.

Ungefär hundra kort består datorn av. Alla på sin plats, här innan renoveringen.

En typisk IC.

Av denna typen av kretsar är hela maskinen byggd av. Så här såg det ut innan jag började.

Virat bakplan

Det är många trådar kort ock tvärs. Bakplanet hade klarat sig.

Nätaggregatet under test

Detta är nätaggregatet under test innan det blev lagat och renoverat. Nätaggregatet är inte switchat som på moderna datorer utan linjärreglerat, därför behövs det tunga transformatorer och stora kondensatorer. Ändå är nätaggregatets 5V matning bara specificerat till 5A.

Ett drivkort till kärnminnet

Ett inte helt ovanligt fel, ett eller flera ben på transistorn hade helt enkelt rostat av.

Datorn utan fronten

Här ser man mängden kort i datorn.

Drivkort till kärnminnet

Detta kortet har blivit servat och testat. För att testa dessa kort som innehåller en blandning av analog och digitalteknik byggde jag en testuppkoppling.

M220 Major registers

Detta kortet innehåller två av tolv bitar av CPU:ns register. Det går alltså sex sådana här kort i datorn.

Registren som kortet har hand om är:
AC-accumulator
MB-Memory buffer
MA-Memory address
PC-Program counter

De tre översta finns representerade med varsin rad om tolv glödlampor på frontpanelen.

Kärnminnes paketet

De tre korten i mitten är de som innehåller ferriterna. På varje kort är det fyra kvadrater med 64x64 (4096) kärnor. Varje kvadrat är en bit, i minnet.

På bilden ser man också kort-kortförbindingarna som jag fick klippa sönder för att komma åt den defekta delen av minnet. 32 trådar på varje kortsida, bara att klippa löda loss och byta.

Strömslinge-RS232 interface

PDP-8/L och datorer från denna tiden hade ingen vanlig serieport med RS-232. Bitformatet är det samma men istället för +-12V som RS232 använder så använde man 0 eller 20mA. Faktum att IBM's PC från 1981 hade interfacekort som både klarade RS232 och strömslinga.

Kortet på bilden har jag konstruerat och byggt själv för att kunna använda en PC istället för Teletypen (som jag inte hade när renoveringen av PDP8:an startade). Det har sedan fått en fin låda eftersom det är 230V in på kortet!

En bild på frontpanelen.