Aufbau

Meine aktuelle Entwicklungsumgebung in meinem Arbeitszimmer ist im folgenden Bild sichtbar. Das RL02 Laufwerk wurde aus Platzgründen buchstäblich an die Wand geschraubt. Immerhin fast 40Kg schwer. Darunter ist das Scope und meine PDP-11/23SE ( Kapitel 5 ) zu erkennen. Nicht zu sehen auf diesem Bild ist die Micro-PDP-11 zwischen Schreibtisch und PDP-11/23SE. Die Simulator Hardware ist auf den Schreibtisch zu erkennen.


Die wichtigsten Spezifikationen des RL02 Laufwerk

Physical Specification

19 inch RETMA Rack compatible Depth: 63.5 cm , Height: 26.5 cm Weight: 34 kg ( emty )

Generel

Linear bit density: 147 Bits/mm Number of sectors: 30/track Number of recording tracks: 512/surface, Number of Surface:2 Encoding method: MFM

Transfer Rate

4.1 magabits/sec +/- 1% , Bit Cell With: 244 nsec , Words(16 bit): 256 kilowiords/sec +/- 1%

Seek Time

Average: 55 msec ( 120 tracks ) One cylinder track 4 msec max seek time.


Detaillierte Infos bei : RL02-Dokumentation



Hier noch ein Bild aus anderem Blickwinkel mit sichtbare Micro-PDP-11.


















 
 

1.2 Beginn
 
 


Der Aufbau begann im September 2009. Zuerst musste ich ein spezielles, 40 poliges Flachbandkabel anfertigen für die Verbindung zwischen RLV-12 Controller und dem RL02 Laufwerk mit einen zusätzlichen Connector für die Hardware des RL02 Simulator um sich quasi in den RL02-Bus einzuhängen. Das Design des RL02-Bus beruht auf einer Differential Bus Architektur mit +/- 5 Volt, jeweils 6 Signale für beide Richtungen . Ich fand keinen vernünftigen Ersatz für die nötigen Bus Receiver/Transmitter Chips und hatte erst mal große Mühe, die Original Chips vom Typ 75113 und 75107 aufzutreiben. Letztendlich ist mir dies dann doch gelungen und ich baute eine Schaltung in Wire-Wrap Technik auf . Ein zusätzlicher DC/DC Konverter war dazu auch noch erforderlich um die benötigen +/- 5Volt zu erhalten. Somit konnte ich erstmal die Signale auf TTL-Level für Messzwecke mit Scope und für die weitere Verarbeitung konvertieren. Der Aufbau ist im folgenden Bild ersichtlich. Oben ist der 40-polige Connector für den RL02-Bus.


Verlauf


A) Im Überblick ist hier die gesamte Entwicklungs-Hardware zu sehen. Oben links ist das QL200 PIC-MCU Development Board zu sehen. Es war der erste Versuch. Allerdings stellte sich sehr schnell heraus, daß eine PIC 16Bit MCU vollkommen unzureichend war für dieses Projekt. Das Programmieren in Assembler mit dem Integrated Development Environment MPLAP von Fa. MICROCHIP war für mich kein Problem und es zeigte sich sehr schnell, daß der Durchsatz und die Bandbreite mit 8 Bit nicht ausreichten. Fehlinvestition für dieses Projekt , aber es ging weiter....

... und hier sind alle 3 aktiv benützen und verkabelten Komponenten zu sehen ( Stand FEB 2010 ):




B) Im Oktober 2009 war ich dann in der Entscheidungs- Phase, welche MCU ich benützen soll Nach langem Recherchieren habe ich mich dann für das LPC-P2148 Development Board von Fa. OLIMEX entschieden. Dieses Board arbeitet mit einer MCU: 16/32 bit ARM7TDMI-S™ ( Fa. Philips ) with 512K Bytes Program Flash, 42K Bytes RAM, USB 2.0, RTC, 10 bit ADC 2.44 uS, 2x UARTs, 2x I2C, SPI, 2x 32bit TIMERS, 6x PWM, 8x CCR, 1x DAC, WDT, 5V tolerant I/O, up to 60MHz operation. Dieses Board ist Ideal für den Einstieg gewesen und bestens für die Entwicklungsphase geeignet. Im Endausbau wird es dann wohl ein Board wie z.B. das LPC-H2294 werden. Im folgenden Bild ist mein LPC-P2148 Bord zu sehen mit zusätzlichen 16 Leuchtdioden um den Datentransfer, welchen ich mit 16 Bit realisierte zu überwachen und zu testen.





C) Nun ging es eher zäh weiter. Die Software Entwicklungs-Umgebung musste aufgesetzt werden ( Siehe 1.4 ) und die Hardware des RL02 Simulator musste Stück für Stück entwickelt werden. Im ersten Schritt entwickelte ich eine Schaltung um das Command-Register des RL02-Laufwerks auszulesen, da es die Basis für alles Weitere ist. Da ich noch von der „Alten Schule“ bin, bzw. damals war, realisierte ich dies mühevoll mit Wire-Wrap Technik und Lötkolben. Die Schaltung funktionierte letztendlich und der Aufbau ist im folgenden Bild ersichtlich. Die Schaltung dazu ist hier einsehbar: Schaltung-Command-Register




D) Der bisher größte Durchbruch bei diesem Projekt: FPGA. Ich selbst als „Oldi“ verweigerte mich sehr lange diese neue Technologie einzusetzen und im Nachhinein ärgere ich mich , weil ich diesen Schritt nicht früher gemacht hatte. Ich war jetzt voll in der embedded systems Welt angekommen. Und es ging zügig weiter. Ich entschied mich für den MAXII-FPGA von Fa. ALTERA . Dieser FPGA befindet sich komfortabel vor-montiert auf einen MAXII-Micro-Kit-Board inklusive USB Blaster von Fa. Terasic Technologies Inc , bezogen von Fa. Digi-Key . Mit der mitgelieferten Quartus II 9.1 Web Edition Software von Fa. ALTERA kann ich nun in einen Bruchteil der Zeit eine Schatung entwickeln. Das Micro-Kit-Board habe ich Steck-Kompatibel zur obigen TTL-Schaltung aufgebaut und ist im folgenden Bild ersichtlich:


Resümee:

Ich brauch nicht mehr Löten und Wire-Wrap fädeln !