Siirry pääsisältöön

HP1000 - Ostosta odotellessa

Viimeisin ostokseni USA:sta on tulossa näillä näppäilyillä ja ajattelin heti alkuun hiukan fiilistellä. Kyseessä siis on Hewlett Packardin valmistama 16-bittinen minitietokone, jota valmistettiin vähän eri variantteina 60-luvulta 80-luvulle. HP:n mallinumerointi on todella sekavaa, alkuun mallisarja tunnettiin 211x:n, mutta kun ferriittimuisti vaihtui puolijohdemuistiksi, muuttui mallinimi 21MX:ksi. Lopulta HP nimisi koneet 1000-sarjaksi, vaikka itse keskusyksiköiden tyypit pysyivät "21xx" muodossa. Oma koneeni on 1000-sarjan kone, jonka CPU:n tyyppi on 2109. E vielä tarkoittaa Extented, suomeksi sanottuna laajennetulla käskykannalla, sekä CPU:n sisäinen S-väylä on käyttäjän ulkopuolisten laitteiden ronkittavissa.

Mikä tässä tietokoneessa on sitten niin hienoa? Noooh...

A. Koneen CPU on tehty pelkästään TTL-logiikkapiireistä, ei mitään Intel/Zilog/Mostek-oikoteitä (tosin eipä niitä juuri julkaisuvuonna ollutkaan).
B. Koneessa on ohjelmoitava mikrokoodi ( = voi ohjelmoida omia konekäskyjä)!
C. Vilkkuvat valot* ja kytkimet. Mikään ei voita niitä.

HP 1000 E-series. Ikävä kyllä ostamassani ei tullut mukaan mitään oheislaitteita tullut, kuten noita upeita levyasemia... Kuva: Wikipedia


HP käytti TTL:ää vielä tuolloin, johtuen ihan siitä että se oli nopeaa, todella nopeaa verrattuna aikansa CMOS-suorittimiin. Motorola 68000 kylläkin pyyhki tälläisillä HP:lla pöytää heti -79, eikä TTL CPU:ta enää nähty 80-luvulla oikeastaan missään (viipaleprosessoreita kylläkin, mutta se on jo ihan oman postauksen arvoinen tarina).


Mistä pienet HP:t on tehty?


Tietysti 74xxx-sarjasta, PROMeista ja pienestä määrästä SRAMia. Monimutkaisin osa tässä tietokoneessa on 74181 ALU (jos nyt ROM/RAM-piirejä lasketa), tuttu varmasti monelle.

Ehdottomasti mielenkiintoisin ominaisuus on muokattava mikrokoodi. Käytännössä tässä laitteessa on kaksi eritasoilla olevaa ohjausyksikköä. Peruskäskyjen mikrokoodi on tallennettuna PROMeille, mutta koneessa voi olla laajennuskortilla lisää mikrokoodia laajenetulle käskykannalle. Tämä muisti voi olla ROM- tai RAM-tyyppistä, toisin sanoen jälkimmäisessä tapauksessa mikrokoodia voidaan muokata lennossa tai ladata levyltä, jos ohjelma tarvitsee jotain spesiaalikäskyjä.

Mikrokoodi on (vertikaalinen) 24-bittinen, sillä on 10 väliaikaista rekisteriä ja 3-kerroksinen pino. Mikrokäskyt kuvaavat sekvenssiä, jolla käsky suoritetaan. Esim. siirrä rekisteri A väylään S, aseta ALU summaimeksi, jne. Ja mikä hienointa, mikrokäskyt voivat suorittaa aliohjelmia (tarkemmin oikeastaan mikroaliohjelmia), koska pino ottaa paluuosoitteen talteen.

Käytännössä homma menee siten, että kun käsky noudetaan muistista (yllätys: sekin mikrokoodilla), luetaan data käskyrekisteriin, joka asettaa hyppy-ROMin avulla osoitteen kohdalleen mikrokoodi-ROMiin, josta puolestaan alkaa mikrokoodin ( = halutun käskyn) suoritus. Käskyn lopuksi hypätään mikrokoodi-ROMin osoitteeseen nolla, jossa fetch-mikrokoodirutiini sijaitsee ja homma alkaa alusta.

Hämmentävä tekele nykyajan mittapuulla. Tälläinen mikro-ohjelmointi on syntynyt aivan pelkästään tarpeesta säästää muistia ja nopeuttaa koneen toimintaa. Ajatellaan vaikka kertolaskua, se vie kohtuuttoman paljon koneaikaa, jos sen joutuu tekemään softalla, koska kellojaksoja menee lähemmäs puolet pelkkiin käskyjen hakemiseen muistista. Mikro-ohjelmoinilla muistista ei tarvitse hakea mitään, kertolaskua jauhetaan suoraan CPU:n sisällä apurekistereitä käyttäen. Tämä oli parasta mitä pystyttiin järjelliseen hintaan tarjota omana aikanaan (tietenkään tälläinen tekniikka ei voita mitään nykyaikaista lookup-taulukoilla tehtyjä kerto- ja jakolaskuja...)

Jos kiinnostaa tutustua tarkemmin HP:n sielunelämään, tässä linkki HP:n huoltomanuaaliin:
http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/hp/1000/1000_MEF_EngrRef/92851-90001_Mar81_1.1.pdf
...heti ensimmäisellä sivulla on kaiken kertova lohkokaavio koneen sisuksista.

Lisää juttuja HP:sta, kunhan se maailmalta saapuu!


Ps. Jos sattuu löytymään tälläisen HP:n oheislaitteita, niin laittakaa viestiä!


Kommentit

Tämän blogin suosituimmat tekstit

Uusi löytö talliin - IBM 1800

IBM 1800. On se upea.

Joskus se päivä paistaa risukasaankin, tällä kertaa aivan uskomattoman kokoisen ja upean IBMn muodossa. Olin kerännyt vuosien aikana kokoelman 80-luvun tietokoneita, en itseäni varten vaan lähinnä siksi, että joku muu tulisi tarvitsemaan niitä kokoelmiinsa tulevaisuudessa. Oma kiinnostukseni kun on ollut mineissä ja mainframeissa, jenkkejä myöten olen yrittänyt jotain jättiläistä saada tallin nurkkaan.

Reilu vuosi sitten aloin hukkaamaan kasarikokoelmaa ja kyselin kaikilta koneiden noukkijoilta tietääkö kukaan mitään tosi vanhaa tietokonetta jossain päin Suomea. Yksi Atari 800:sta kiinnostunut kaveri vinkkasi, että Outokummussa on vanha, rekan kokoinen tietokone toimettomana.

Koska fiksaationi mainframe-tietokoneisiin on melko huolestuttavalla tasolla (ainakin tyttöystävän mielestä) oli pakko kaivaa kaverilta kaikki tieto koneesta. Yhteystiedot tulivat mistä kysyä lisää ja pari kuvaa, joista sitten lähti jakkara alta. Tunnistin heti mistä on kyse, IBM 1800, ikälu…

IBM 1800 - Ensimmäiset savut

Voin vihdoin ilmoittaa kaikille blogin lukijoille, että Heili on on saanut sähköä sisuksiinsa ja on melkoisen hyvissä sielun ja ruumiin voimissa, ainakin olosuhteet huomioon ottaen. Tietenkään tämä ei tapahtunut ihan päivässä, vasemmalla kädellä huitaisten tai ilman ongelmia ja armotonta skopettamista.

Alkuun virtalähteet 1800:ssa on 18 virtalähdettä, joiden kaikkien tarpeellisuus ei ole selvinnyt blogin kirjoittajallekaan. Samaa jännitettä on useampaa ja koot ovat hurjia: isoimmat 6V/18A ja massaa yli kymmenen kilon. 

Virtalähteissä on yksi erikoinen piirre, niiden pitää ola vähintään 25% kuormalla, jotta regulointi toimii oikein. Tämä ongelma on ratkaistu koneen sisällä nipulla tehovastuksia, jotka syövät neljänneksen virtalähteiden tehosta lämmöksi, riippumatta tekeekö tietokone yhtään mitään. 
Testasin ensin jokaisen virtalähteen yksitellen pöydällä suoraan sukotulpasta, apuna skooppi ja nippu autonpolttimoita keinotekoiseksi kuormaksi. 17 virtalähdettä selviytyi hyvin testistä, v…

IBM 1800 - Se toimii sittenkin

Pahoitteluni lukijoilleni alkuun blogin luvattoman pitkästä hiljaiselosta. Lupasin reilu kuukausi sitten kommenttiosiossa juttua viikonlopuksi (...tosin en sanonut mille viikonlopulle ;), mutta yksinkertaisesti aika on ollut sen verran kortilla, ettei näihin harrastuksiin ole ehtinyt paneutumaan. No nyt sitä juttua kuitenkin tulee kahden kuukauden ajalta, kahdessa osassa!


Ensimmäinen ohjelma Pessimisti ei pety, ei edes tälläkään kertaa; vastoin kaikkia odotuksia ja/tai todennnäköisyyksiä, Heili ajoi jo ensimmäiset testiohjelmat parisen kuukautta sitten. Ei kylläkään kovin kummoisia, sillä interface PC:n ja Heilin välillä on vielä kesken. Ohjelmat pitää vieläkin naputella taulun kytkimien kautta binäärinä ja ymmärrettävistä syistä, Y-sukupolven edustajan pää ei yksinkertaisesti kestä (vaikka kytkimien ketkuttelu onkin kivaa aikansa).

1130/1800:n yhden rekisterin arkkitehtuuri (accumulator-based architecture) on vähänkään moderneihin koneisiin tottuneelle hiukan omituinen. Ohjelmoijall…

Kuulumisia pitkän tauon jälkeen

Nyt alkaa olemaan jo aika päivittää blogiin jotain, sillä edellisestä kerrasta on jo yli vuosi ja kommenttiosuuksissa on tullut parikin kertaa luvattua uutta materiaalia milloin mihinkin mennessä. Ikävä kyllä vuosi on ollut niin kiireinen ja syy se tuttu, oma yritys ja ne kymmenet siihen liittyvät projektit.

Ajattelin ensin viimeistellä ja julkaista yli vuosi sitten aloittamani IBM:n kovalevynjutun, mutta yksinkertaisesti se ei ole vieläkään valmis ja jutun koko on turvonnut raamatullisiin mittasuhteisiin. Kovalevyihin liittyvä historia, mekaniikka, elektroniikka, formaatti, rajapinnat, softa ja muu on monimutkainen ja vieläpä äärettömän sekava kokonaisuus IBM:n tapauksessa.

Mutta tuon valmistumista odotellessa voidaan ottaa sillisalaattimainen yhteenveto mitä kaikkea vuoden aikana on tapahtunut lahtelaisella muinaistietokonerintamalla. Aloitetaan Suomen tietokonehistoriaa ravistelevalla jutulla.


Esko Koho ja Suomen ensimmäinen kotitietokone

Mikä oli Suomen ensimmäinen kotitietokone?…