——“炬力方案”主控是一个Z80 CPU + DSP 编解码 + 接口,我准备给各位拆解的机器也是使用 Z80 CPU的。
在上世纪八十年代,邓小平先生提出“普及计算机,由娃娃抓起”,这张照片里面的电脑,就是当时的产物,一台学习机。这是我的藏品,1994 年买的,那时候还是小孩,见到这台小机器非常喜欢,买了它,其实我已经有了 486,而且是 286 升级上来的。
看上去就像一个键盘,已经 20 年了,虽然外观设计和模具制造还差了些什么,但外壳一点黄斑的也看不见,现在大家的电脑外壳、光驱外壳等等白色的塑料件,大概没用上几年都黄得可以了吧。当年国内技术所限,这些塑料原料都是进口的,本机用上了上乘的进口塑料,另外我的保养也值得自我陶醉一下。
这个标签注明出厂日期 1988 年 8 月,今年 2008 年 8 月也正好是百年奥运在北京召开的日子,它的编号是 159,其实我买的时候已经进入 PC机开始普及的年代,这台机被淘汰了,但一手用家是小心地使用,连包装也是完好的,我买时候就像买新机一样,因为这台机当年在 1988 年卖几百元的,贵得很,出货量也不是很大。
这是它的接口,它的电源使用 9 伏的线圈变压器外置电源,当年的单色显示器要几千元,本机的显示器使用家里的电视机代替。当年的硬盘和软驱很贵,20M 的硬盘要几千元,注意:是 20 兆,只有科研单位才拥有,所以这台机是使用家用磁带录音机来保存数据,现在磁带录音机被淘汰了,不过可以用 MP3 播放器来代替,将程序“录”成 MP3 文件,保存到 PC 的硬盘里甚至放上网,这是当年不可想的。那个方孔是接打印机和外设的,但打印机是它专用的,不是 PC 上的并口,这款打印机进口的,在杂志上看到过,天价兼且没卖的,如果有人见到有卖的,请告诉我。
这是它的键盘,看上除了2 字键之外,有点模糊, 那是因为按键透明盖里面有灰尘,来自80年代末~90年代初的灰尘,我不想刷掉它,不是我喜欢这些灰尘,也不是我想留住记忆,而是按键的标签纸,经过了20年,现在看上去虽然没变色,但不知道是否会变脆。
按键都是多功能复用键,上面除了字母、数字和符号外,还有 BASIC 的语句,这台电脑也没有什么操作系统,通电立即就进入 BASIC 编程环境,它还可以切换到汇编环境。一开始都说了,“炬力方案”主控也是用 Z80 CPU 的核心,所以本机的汇编指令跟“炬力”的是一样的,“炬力”的固件里面都是 Z80 的汇编指令。
在计算机发展史,特别是国内的发展史,这个是古董了,见证了历史,能够看到这台 20 年前的电脑,各位是幸运的,这种机本身难得,保存完好也不易,能拆开放上网,就是奢望了。下面是拆开见到的电路整机电路。
下面看一看各部分
这是相当于“显示卡”部分的电路,它由小规模集成电路构成,这个电路设计得非常巧妙,因为需要显示扫描,就必须读取“显卡内存”的数据,但是要设计这样的电路非常复杂,所以设计者利用了 CPU 来为“显示卡”读取数据,将程序计数器兼作“显示卡”的扫描地址计数器,通过中断实现的“多任务”,在这个任务里面将数据读出,并逐位输出到“显示卡”部分的电路,大大简化了电路,节省了成本,但也影响了速度,所以本机有一个特别指令,让它暂时停止显示,以便释放出时间去执行其它任务。
上方的金属盒里面是视频转射频的电路,通过射频连接线,插入电视机天线插座,电视机就可以接收到电脑显示的画面,这个石英振荡器是 6.5MHz 的,选择这样的频率,也是为了配合电视扫描的速度,而这个 Z80 CPU 只有 2 MHz 的速度。
照片那个长条形的集成电路的就是著名的 Z80 处理器,这款处理器是 8 位处理器,它的经典程度可与世界上任何一款 CPU 媲美,它创造了过去 20 多年的辉煌历史,到现在还继续辉煌下去,直到未来。。。。
Z80 CPU 已经停产很久了,但我在几个月前,买到了它,当然是拆机品,不是新货,照片里面,左边那一片是原厂产品,其它是别的公司的仿制品,很多大公司都生产过这款经典的 CPU。
它同 Inter 的 8088 和 苹果 使用的 6502 可谓各占市场,后来 Inter 依靠 IBMPC 统治了个人计算机市场,而 6502 的改进型本身就是红白游戏机的核心,市场巨大,但后来也相当萎缩,但今天也没有退出市场,现在有些 MP3/4 方案也是使用 6502 核心的,也是非常经典,Inter 8088 则彻底 Inter 自己给淘汰了。
Z80 也在 90 年代初退出了个人计算机市场,但并没有消失,它进入工业控制器,很多国产线切割机就是使用 Z80 的著名电脑——单板机 TP801 来改装的,现在还有在使用的,同时它还制造了一个世界奇迹!
这一台是任天堂的 GameBoy 黑白游戏机,又叫《口袋妖怪》,它的核心就是一个高速 Z80 CPU 3.58MHz,有些网站写成 6502 是错误的,这台机不是原厂的,原厂比较大,里面直接就看到 Z80 CPU,这一台就是将 Z80 CPU 和外围电路集中到一个芯片,这台小游戏机制造了世界奇迹。
据资料说:在1994年的时候,芝加哥论坛报的资深评论员曾宣称:“GameBoy 这种陈旧的货色已经不合时宜,应该被无情地扔进垃圾桶”,但是在2001年6月,GameBoy 的原厂货销量已经售出 1 亿 2 千万台,杂牌机的数不知道怎么算了,而且今天还在生产销售。
GameBoy 一直都是所有游戏机的死敌,连 Sony 的 PS / PS 2 也淘汰不了它,作者横井军平,也试图开发新的机器,可惜在 1997 年死于车祸,而他发明的新机器没有销售成功,GameBoy 却继续将辉煌历史写到今天直到明天,现在的 PSP 才有向它叫板的机会,但价钱问题,维护问题,注定 PSP 只能是大人的玩意,GameBoy 仍然是所有人的玩具,现在的彩色版还可以卖几百元。
这里值得补充的是,以前 Z80 CPU 也叫做超大规模集成电路,到了今天,这个超大规模集成电路的荣誉怎么也说不过去的了。回到主题,继续看本机。
这里看到的就是内存,下面 4 片内存,每片是 2K,本机自带 2K,另外 6K 是我自己扩充上去的,其实 Z80 CPU 本身也只能访问 64K,通过切换电路,访问 4G、16G 那是另外一回事。这里使用的是静态内存,所以不需要刷新电路。
一个静态内存的单元,需要用到的电路是动态内存的 6 倍,所以容量不会太大,但是速度可以比最快的动态内存 DDR 还要快,另外功耗非常小,用很少电流就可以维持数据,只要接上小电池,断掉机器的电源,里面的数据也不会丢失的,如果不接电池就是会丢失的,这种型号的内存也停产了,只可以买到拆机品。
补充:我这里已经写明:“本机自带 2K,另外 6K 是我自己扩充上去的”,年份是 90 年的,这里特补一张焊在主板上的内存的照片,以正视听,我这里展示的全部都是真实的,别把无知当有趣的,请大家看清楚再发言。
这一对也是内存,是可刷写的 EPROM,不过写入的时候需要加高电压,早期的 Flash 也是用高电压,而这款 EPROM 刷除需要用紫外灯,照射 20~40 分钟,或者在太阳下暴晒一个星期,这些内存的容量是 8K 一片,左边的一片保存了 BASIC 系统,开机之后进入,右边一片保存了 Z80 汇编系统,需要切换才能进入。
撕开标签,就可以看到刷除窗口,由于有石英玻璃,里面的芯片看上去有些变形。紫外就是通过这个窗口,刷除里面的数据,刷除之后,数据单元每一位都会变成全 1。
这里可以看到芯片的微细结构,中间是地址逻辑部分,两边是储存单元,四周是接口。
干脆给看官送两张微拍的。
本来可以拍的更清晰,但需要打开芯片的封装,无奈这是陶瓷封装,中间看上去是水泥一样的物质。
这是键盘接口,是一片 74LS367
这是本机的接口
看看 20 年前的双面板工艺,线条比较粗,过孔比较大。
——10楼继续
版主补:
1984年的打印机PZ-80,它与P-Z80 电脑是绝配的.9针的古董打印机
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