LC-80 und Selbstbau LC-80 aus dem Jahr 1986 history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 12.11.17 15:06:30

LC-80 - Kurzportrait - Schaltplan und feste Adressen - Interruptkaskade history menue scroll up
Die Mikrorechentechnik findet immer breiteren Eingang in alle Bereiche der Industrie und des täglichen Lebens. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, entsprechende Lern- und Hilfsmittel für die Einarbeitung in dieses interessante Gebiet bereit zu stellen. Mit dem Lerncomputer LC 80 stellt der VEB Mikroelektronik "Karl Marx" Erfurt ein Lehr- und Lerngerät zur Verfügung, das eine umfassende Einarbeitung in die Programmierung des Mikroprozessors und in die Gerätetechnik ermöglicht.

LC-80

Original-LC-80 - das Logo

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

Informatik-Profi-Wissen

... und hier nun einen der wenigen noch möglichen Blicke auf das vollständige Original des LC-80 aus dem Funkwerk Erfurt - jahrelanger Besitz der Station Junger Techniker in Augustusburg - an exakt dieser Maschine haben auch Profis von heute Lunte gerochen (die Fotos stammen vom 4.3.05 um 19:32 Uhr ;-)

Gesamtansicht des Original LC-80 (lediglich mit CPU Z80, EPROM i2716, RAM i2114, Z80 PIO sowie Z80-CTC bestückt - hinzu kommen lediglich die Anzeigen VQE23 (heute nicht mehr äquivalent verfügbar, einigen Transistoren SS216 sowie SC307 (heute ebenfalls nicht mehr verfügbar) und auch der Taschrechnertastatur vom SCR1 - dem Schultaschenrechner der DDR, 'nem Telefonhörer als Ausgabeeinheit + einigen LEDs als Steuer-Analysatoren - das muss (und tut es auch!) reichen - zusätzlich gibt's noch das mit 'nem OPV bestückte Kassetten-Interface

Gesamtarbeitsplatz LC-80 mit Kassttengerät als Daten-Speichermedium

Gesamtansicht mit angeschlossenem Magnetban-Interface

das beleibte GERACORD als Daten-Medium - waren dauernd neu abzustimmen, die Teile

Originalverpackung des LC-80 - das Netzteil fehlt leider

... und das waren die schon gut aufbereiteteten Programmierunterlagen - so was liegt allerdings nicht mehr überall (auch bei uns nicht) herum

Original-Werbung LC-80

Original Technische Daten LC-80

Der Lerncomputer LC 80 wurde von einem Kollektiv der Beratungs- und Informationsstelle Mikroelektronik des Bezirkes Erfurt in Zusammenarbeit mit der Konsumgüterabteilung des VEB Mikroelektronik "Karl Marx" Erfurt in einem sehr kurzen Zeitraum entwickelt. Er wurde so konzipiert, dass einem breiten Anwenderkreis ein möglichst preiswertes Gerät zur Verfügung gestellt wird, das eine praxisnahe Nutzung der Mikroprozessortechnik ermöglicht. Als Nutzer kommen Ober- und Berufsschüler, Studenten der Fachrichtung Elektrotechnik/Elektronik, BMSR-Techniker und andere Interessierte infrage. Der LC 80 bietet ein nahezu unbegrenztes Anwendungsfeld, das von Hobby, Schule, Aus- und Weiterbildung bis zur Nutzung für kleine industrielle Steuerungen reicht.
Er unterscheidet sich von den Heimcomputern HC 900 und Z9001 durch eine wesentlich einfachere Hardwarekonfiguration (kein TV-Anschluss) und die ausschließliche Programmierbarkeit in Maschinensprache.

Herzstück ist der Mikroprozessor - die Central Processing Unit Z80A-CPU (U880), zwei Parallel-In/OUT-Units Z80A-PIO, ein Counter-Timer-Circuit Z80A-CTC (U857) ein 2 KByte EPROM 2716, zwei 1024 × 4 Bit RAM 2114 (U214), zwei Adressdecoder 74138 (D8205), ein Taktgenerator 7414 (DL014). Ein weiterer Ausbau ist möglich durch Einsatz eines Direct Memory Access Controllers Z80A DMA sowie eines Serial-In/OUT-Units Z80A-SIO. Auch könnte in Erwägung gezogen werden, den BUS durch Treiber entsprechend zu verstärken - dies würde den Rechner für externe Steuerungsaufgaben fit machen.

Wichtigste (... und die sind wirklich furchtbar wichtig) Einsprungadressen auf 2340H:

Diese Adressen sind als unbedingter Sprung auf der Adresse 2340H einzutragen und mit der NMI-Taste zu starten!

Anwendung

Der Lerncomputer LC 80 bietet die Möglichkeit, Programme in Maschinensprache einzugeben. Damit kann der Anwender sich mit der Wirkungsweise der 158 Basisbefehle des Mikroprozessorschaltkreises U880D vertraut machen. Darüber hinaus ist auch die Programmierung der PIO U855D und der CTC U857D erlernbar. Weiterhin stehen dem Anwender über einen Steckverbinder zwölf Eingangs- und Ausgangsleitungen der PIO sowie alle vier Kanäle der CTC zur freien Verfügung. Vielfältige Möglichkeiten der Steuerung und Regelung technischer Einrichtungen sind damit vorhanden.
Beispielsweise kann der Lerncomputer als Zeitschaltuhr programmiert werden, wobei über die PIO-Ausgänge mit Hilfe von Relais unterschiedliche Vorgänge zu verschiedenen Zeiten ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Über eine einfache A/D-Zusatzbaugruppe (C 520, Pt 100) könnten Temperaturen gemessen, angezeigt und einfach geregelt werden. Durch andere Zusatzbaugruppen können weitere Einsatzgebiete erschlossen werden, z. B. ein Multimeter oder eine D/A-Baugruppe für Grafikdarstellungen auf Oszillografen. Im Unterhaltungsbereich bieten sich Anwendungsmöglichkeiten für einfache logische Denkspiele oder zum Testen der Reaktionsschnelligkeit. In Verbindung mit einer akustischen Ausgabemöglichkeit können mit dem Lerncomputer einfache akustische Signale bzw. musikalische Spiele programmiert werden (z. B. Uhr mit musikalischer Weckfunktion). Durch den herausgeführten Rechnerbus des U880D besitzt der LC 80 nicht zuletzt die Möglichkeit; weitere Zusatzbaugruppen für Speichererweiterung, Displayansteuerung, Tastatur, EPROM-Programmiermodul und Baugruppen zur Ansteuerung von peripheren Geräten anzuschließen. Damit lässt sich der LC 80 zu einem leistungsfähigen Mikrocomputer ausbauen, der Eigenschaften ähnlich denen eines Heimcomputers bzw. eines Steuerrechners erhält.

Aufbau

Der gesamte Lerncomputer mit den Baugruppen Stromversorgung, Recheneinheit mit Speicher und Eingabe- und Ausgabeschnittstelle, Kassetteninterface, Tastatur, Anzeige und akustischer Ausgabe befindet sich auf einer Leiterplatte der Abmessungen 310mm x 255 mm, die sich zusammen mit der Bedienungsanleitung in einer Aktenmappe befindet. Die technischen Daten sind in der Tafel zusammengestellt.

Technische Daten
Speicherkapazität
 - ROM-Bereich
 - RAM-Bereich
Monitor 2Kbyte
5 Steckplätze für je 2Kbyte vorhanden
1 Kbyte, erweiterbar auf 4 Kbyte
Anzeige LED-Anzeige - drei VQE 23 (2-stellige LED-Anzeige, gem. Kathode)
Massenspeicher Kassettenrecorder
Tonausgang Fernsprechkapsel
Anschluss- und Erweiterungsmöglichkeiten eine Buchse für Stromversorgung; Diodenbuchse für Kassettenrecorder; 26poliger Steckverbinder zur Realisierung der E-A-Schnittstelle (PIO, CTC); 58poliger Steckverbinder zur Bereitstellung der Rechnerbussignale
Programmiersprache Maschinensprache U880
externe Stromversorgung 10...12V
Stromaufnahme < 1A (bei voller Bestückung)
Taktfrequenz 900 (+/- 100) kHz
Abmessungen 310mm x 255mm x 40mm
Masse ohne Verpackung etwa 1,4 kg

Stromversorgung

Die Stromversorgung erfolgt über eine externe Spannungsquelle von 10...12V. die maximal mit 1 A (bei voller Bestückung) belastbar sein muss. Auf der Leiterkarte sind bereits eine Gleichrichterschaltung und ein Ladeelektrolytkondensator vorgesehen, so dass wahlweise eine Gleich- oder Wechselspannung angelegt werden kann. Die Stabilisierung der Versorgungsspannung von 5V erfolgt mit der IS B3170V (Bild 1), womit gleichzeitig ein Schutz gegen Übertemperatur bzw. Kurzschluss gegeben ist.

Rechnereinheit

Die CPU U880D ist über den Rechnerbus mit dem RAM, dem ROM, zwei PIOs U855D und der CTC U857D verbunden (Bild 1). Der ROM-Bereich beginnt bei 0 und umfasst 2 KByte (Monitor). realisiert durch zwei IS U 505 (D202, D203) die den Bereich von 0000h bis 0FFFh belegen. Der ROM-Bereich kann vom Nutzer, erweitert werden; die zusätzlichen ROMs können sowohl direkt eingelötet als auch in Fassungen gesteckt werden:

  • 2 KByte (К573РФ5) in Anreihung an den Monitor von 1000h bis 17FFh
  • 4 KByte (К573РФ5) von 0000h bis 0FFFh durch Abschalten des Bereiches 0000h bis 17FFh

Die ROM-Abschaltung erfolgt mit Hilfe eines DIL-Schalters auf der Leiterplatte. Der RAM-Bereich beginnt bei 2000h und umfasst 1 KByte. Er kann durch weitere RAMs in 1-Kbyte-Schritten bis auf 4 KByte erweitert werden. Von den beiden PIOs wird eine zur Anzeige- bzw. zur Tastaturansteuerung und für das Kassetteninterface genutzt, von der zweiten PIO werden vier Leitungen für die Tastaturabfrage benötigt. Die restlichen zwölf Leitungen stehen dem Anwender über einen Steckverbinder frei zur Verfügung. Des weiteren ist der gesamte U880-Bus über einen 58poligen Steckverbinder herausgeführt. Über einen zusätzlichen Anschluss MEDI ist von außen her der komplette LC 80 Speicherbereich abschaltbar, dies ermöglicht vielfältige Kopplungsmöglichkeiten mit anderen Steuereinheiten und Speichersystemen.

Kassetteninterface

Über den Magnetbandanschluss können Daten und Programme auf Magnetband gespeichert und wieder zurück in den Rechner geladen werden. Die Übertragung erfolgt frequenzkodiert (Bild 2), um eine hohe Störsicherheit zu erreichen. Jedem Programm, das auf Band abgelegt werden soll, kann dabei ein Name zugewiesen werden, unter dem es später zurückgerufen wird; dieser Name wird mit auf dem Band abgelegt.
Neben dem Programmnamen ist die Anfangs- und die Endadresse des zu übertragenden Programmes bzw. Datenblocks anzugeben. Die Übertragung eines Programmes von 1 KByte Länge dauert etwa eineinhalb Minuten, bei kürzeren Programmen entsprechend weniger. Die zu speichernden digitalen Signale gelangen von Bit 1 des Port B der System-PIO D206 über einen Tiefpass und einen Spannungsteiler (Bild 1) an die Diodenbuchsen. Die Signale können mit einem beliebigen Kassetten- bzw. Spulentonbandgerät gespeichert werden. Dazu ist eine Verbindung mit dem Diodeneingang des jeweiligen Gerätes herzustellen.Auf Band gespeicherte Daten werden über ein Diodenkabel dem Mikrorechner eingegeben. Ein Operationsverstärker verstärkt die Signale, um einen ausreichenden Pegel für den nachfolgenden Schmitt-Trigger bereitzustellen. Über Bit 0 von Port B der PIO D206 gelangen die gespeicherten Daten zur CPU.

Tastatur

Die Tastatur besteht aus 25 Tasten (16 Daten-, sieben Funktions, eine Interrupt- und eine Rückstelltaste). Folgende Tastenfunktionen werden realisiert:

  RES Hardware-Reset
  NMI Auslösung des nichtmaskierbaren Interrupts
  ADR Adresse
  DAT Dateneingabe
  + Übergang zur nachfolgenden Adresse
  - Übergang zur vorhergehenden Adresse
  STO Speichern von Programmen oder Daten
  LD Laden von Programmen oder Daten vom Magnetband
  EX Aktivierung des Kassetteninterface oder Start von Anwenderprogrammen

Die Tastatur arbeitet auf der Basis von Elastomergummimatten. Unter jeder Taste befindet sich ein vergoldeter Kontaktkamm. Diese Kämme sind durch eine Matrix verbunden. Bei jedem Tastendruck schließt der Kontaktgummi den entsprechenden Kamm kurz; der Rechner ermittelt die gedrückte Taste und führt die der Taste entsprechende Operation aus.

Anzeige

Die Ausgabe der Informationen erfolgt hexadezimal durch eine sechsstellige Siebensegmentanzeige mit drei VQE23. Davon dienen vier Stellen der Anzeige der Adresseninformation und zwei Stellen der Anzeige des Speicherinhaltes. Darüber hinaus können beliebige Informationen (Meßwerte, Zeiten bzw. eingeschränkt alphanumerische Daten) im Siebensegmentkode dargestellt werden. Anmerkung: bei Einsatz anderer Typen ist lediglich auf evtl. geänderte Stromwerte zu achten - auf jeden Fall müssen Anzeigen mit gemeinsamer Katode eingesetzt werden.

Quelle: radio fernsehen elektronik 10/1984 S.669

К573РФ5 = 2716

Für das Internet bearbeitet von Holger Krull - 12. November 2017



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im Oktober 2002

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist