Retrodatorprojekt - TU55 bandstation till USB

[anders_bzn]

Jag satt och ritade lite igår. Har du lämnat mitt-tappen på läshuvudet i luften eller har du jordat den?

[Gorgus]

(Får man vara så fräck att man ber om en film på det hela när det fungerar sen?)

[MattisLind]

Jag satt och ritade lite igår. Har du lämnat mitt-tappen på läshuvudet i luften eller har du jordat den?

Den är jordad liksom skärmen. Dvs t ex pin J och K är jord. F och H är signal till första förstärkarsteget.

Jag funderade lite på de olika signalerna för att styra driven och läste i tekniska manualen för TU55.

GO (pin C), STOP (pin D), FORWARD (pin E) och REWIND (pin F) är alla aktiva vid 0V signal. Motsvarande komplementär signal MÅSTE vara -3V.
Dvs om man inte driver signalen från AtMega eller at den är konfigurerad som ingång kommer nivåomvandlarkretsen ge -3V ut. En inverterare ger sedan 0V. Alltså kopplar man GO direkt till nivåomvandlaren och STOP till inverteraren.

Ingångarna på driven är antingen R107 inverterare eller R111 grind. I princip ser de ut så här:



De fyra "power rails" är uppifrån och ned +10V, GND, -3V och -15V. Jag tycker det verkar som en PNP OC utgång skulle vara väldigt kompatibel med dessa ingångar. Alltså är inte den variant som jag ritat tidigare med NPN transistor för inverteraren helt optimal.

Signalen ALL HALT (pin H) används för att stanna bandet om processorn skulle stanna. Den är aktiv -3V. Antingen kan man helt enkelt jorda den och anse att den inte behövs eller så kopplar man en nivåomvandlare med PNP OC till denna med.

Sedan finns det en signal POWER UP DLY (pin J) i schemat som inte finns i block schemat och inte heller någon som helst förklaring till vad jag kan se. Den är aktiv 0V. Men låter man den hänga i luften så blir den automatiskt inaktiv pga de inbyggda pulldown som finns i ingångsstegen.

En signal som jag kallar SELECTED (pin K) men någon har klottrat dit "SINGLE UNIT" i schemat är en återkoppling till kontrollern att en driv blivit vald. Den drivs av en W040 OC drivare via ett motstånd. Antagligen en rest från när relänivåer användes. Om vi ska använda denna signal som ingång måste vi ha en pull down till -3V (eller optokopplare för den delen). Men egentligen vet jag inte om den gör någon nytta förutom att tala om att man har ställt in rätt nummer på driven och satt den i läge REMOTE.

WRITE ENABLE (pin L) är en signal 0V aktiv som anger läget på WRITE PROTECT omkopplaren. Antagligen inte nödvändig för något då vi ändå inte ska skriva till driven, eller??

De åtta select signalerna (pin M, N, P, R, S, T, U, V) väljer ut en av de åtta drivarna. Dessa är 0V aktiva. Enklast vore ju att helt enkelt jorda dessa direkt. Eller vill man kunna styra detta från MCU?

Det finns lite att fundera på:

• * Ska man kunna skriva på bandet?
  * Ska man jorda SELECT signalerna eller styra dessa från MCU?
  * Ska man ta hand om SELECTED signalen i MCU?
  * Ska man ta hand om WRITE ENABLE signalen i MCU?
  * Är ALL HALT nödvändig egentligen?
  * Vad gör POWER UP DLY och ska vi ha den som en utgång från MCU?

(Får man vara så fräck att man ber om en film på det hela när det fungerar sen?)

Det är klart att du får vara så fräck! Jag ska ordna ett klipp på den när den snurrar när jag kommer hem från sportlovet.

[anders_bzn]

Jag har fått rätt på pinnarna nu. Men det är nog bra om du kollar mitt schema sedan. Jag har ritat upp delen från kortkontakten fram till dess att signalerna blir digitala. Man kan konstatera att det blir MÅNGA komponenter och att kortet kommer att bli fullt.

* Ska man kunna skriva på bandet?
Det kanske man vill, men vi tar det i nästa version. Jag tror inte vi får plats på kortet med detta.

* Ska man jorda SELECT signalerna eller styra dessa från MCU?
Jag vet inte, det hade varit fräckt om man skulle kunna koppla till två bandspelare och dumpa innehållet växelvis. Men jag tror att vi struntar i detta. Jag tycker att vi lämnar dem öppna utom en som vi styr från MCU:n

* Ska man ta hand om SELECTED signalen i MCU?
Kanske, om man styr SELECT kan man ju felindikera om enheten inte blir aktiv.

* Ska man ta hand om WRITE ENABLE signalen i MCU?
Nej.

* Är ALL HALT nödvändig egentligen?
Vet inte exakt var den gör man man skulle kunna använda den om bandet går av eller liknande.

* Vad gör POWER UP DLY och ska vi ha den som en utgång från MCU?
Jag tycker vi styr den.


Sen har jag funderat på OP-förstärkarna. Layoutmässigt skulle det vara trevligt att hålla isär kanalerna. Förmodligen signalmässigt också. Då kan man antingen offra en OP av de fyra i varje kapsel eller byta mot en enkel och en dubbel.

[MattisLind]

Jag har fått rätt på pinnarna nu. Men det är nog bra om du kollar mitt schema sedan. Jag har ritat upp delen från kortkontakten fram till dess att signalerna blir digitala. Man kan konstatera att det blir MÅNGA komponenter och att kortet kommer att bli fullt.

Visst. Jag kollar gärna! Hmm. Kan man tänka sig att dela upp det så att alla komponenter som hör ihop med läs/skriv-huvudet sitter på ett dual kort och att AtMega och nivåomvandlare sitter på ett singelkort? Man har bara en flatkabel med datasignaler mellan korten. Jag skulle nog kunna offra mig och använda mer ytmonterat bara för att få plats... Dessutom skulle man kunna göra kortet längre än vanliga korta flip-chip. Det kommer i vart fall inte sticka ut ur TU55 ändå. Det finns ganska gott om plats.

* Ska man kunna skriva på bandet?
Det kanske man vill, men vi tar det i nästa version. Jag tror inte vi får plats på kortet med detta.

Ju mer jag tänker på det så desto mer intressant är det att skriva på bandet. Det skulle vara otroligt smidigt att kunna labba fram en fungerande dectape image i SimH och sedan skriva den direkt på bandet för att köra på maskinen. Skulle spara en väldig massa tid jämfört med att stansa pappersremsor etc för att få in program i den. Tror du inte det skulle få rum på korten om man partitionerar om det? Det verkar behövas fyra transistorer, sex dioder och fjorton motstånd per kanal för att skriva till bandet. Sedan drar man två signaler per kanal till AtMega. Skrivning sker vid aktiv låg signal så vid uppstart sker ingenting otrevligt.

* Ska man jorda SELECT signalerna eller styra dessa från MCU?
Jag vet inte, det hade varit fräckt om man skulle kunna koppla till två bandspelare och dumpa innehållet växelvis. Men jag tror att vi struntar i detta. Jag tycker att vi lämnar dem öppna utom en som vi styr från MCU:n

OK. Vi styr en signal select från MCU.

* Ska man ta hand om SELECTED signalen i MCU?
Kanske, om man styr SELECT kan man ju felindikera om enheten inte blir aktiv.

Ja, den kan nog vara bra som indikering på att allt fungerar. Jag hittar bara inte i schemat hur TC01/TC02 använder den här signalen.

* Ska man ta hand om WRITE ENABLE signalen i MCU?
Nej.

Om vi lyckas få in write kretsar vill vi nog ha det. Annars inte.

* Är ALL HALT nödvändig egentligen?
Vet inte exakt var den gör man man skulle kunna använda den om bandet går av eller liknande.

Signalen kommer från processorn och är aktiv om det finns ett program som kör iden. Jag tror den här signalen i praktiken är ganska onödig. I vårt fall är det lika enkelt att bara göra GO inaktiv. Det man skulle kunna tänka sig är att ha en extern watchdog som när den kickar in stoppar bandet. Utifall vårt program (mot förmodan ) skulle spåra ur!

* Vad gör POWER UP DLY och ska vi ha den som en utgång från MCU?
Jag tycker vi styr den.

Den här signalen är väldigt obskyr. TC02 verkar inte använda den alls. Jag tror att det är den signal vi har minst nytta av om vi måste spara plats på kortet.

Sen har jag funderat på OP-förstärkarna. Layoutmässigt skulle det vara trevligt att hålla isär kanalerna. Förmodligen signalmässigt också. Då kan man antingen offra en OP av de fyra i varje kapsel eller byta mot en enkel och en dubbel.

Det är nog bra att ha fem TL074, en per kanal, så det är nog bra att göra som du tänkt.

Sedan kan man fundera om man ska guldplätera kortkontakterna. Jag beställde det när jag gjorde remsläsarkortet. Det kostade $20 extra för 10 kort. Vet inte riktigt om det är super-duper tjock guldplätering (ENIG) men det var gult i alla fall...

[anders_bzn]

Jag har ritat lite på schemat, har väl lite på interfacet mot styrsignalerna och AtMega:an kvar. Någon kondensator på spänningsmatningen också. Har routat lite på kortet, tänkte visa ett smakprov:

Logic.png

Trodde att det skulle bli jättetrångt men det kommer nog få plats ändå. Många komponenter blir det.

Har ritat in en LM337 som -3V regulator.

[Oskar]

Vackert!

Det är snyggt med hålmonterade komponenter

[MiaM]

Åtminstone C12 och C13 bör å det bestämdaste vridas 90 grader så att det blir så kort avstånd som möjligt mellan regulatorns ben och kondingarna. Det är kanske inte behövligt här men det är väl god praxis och skadar aldrig.

Är det inte lite dåligt ställt med kondingar runt regulatorerna? Standard är väl att ha på både ingång och utgång.
Eller har jag fått allt om bakfoten och dessa TO220-kapslar är nåt annat?

Är det någon fördel att ha komponenterna så utspridda? Om R*6 flyttas nedåt en liten bit så kan kondingen som sitter till vänster om respektive OP-IC få plats i linje med motståndet varpå hela denna del blir mindre. Det gör väl däremot inte så mycket om motståndsflytten gör att det sväller lite i höjdled eftersom man ändå vill ha OP-IC-kretsarna invid respektive signaler vid kantkontakten.

Om du caddar allt utom matningsspänningen spegelvänt i höjdled vid den nedre OP-IC:n (bör gå fint med TL074 tror jag) så får du något kortare banor till kantkontakten.

Om skrivning kan vara önskvärt i framtiden så kan det vara bra att cadda in plats för dels de där dioderna som gör att ingångsförstärkarna inte bottnar så våldsamt av skrivningen (om det nu behövs...) och dels cadda in plats för de aktiva komponenter som sitter direkt anslutna till huvudena (antagligen transistorer som utgör någon slags push-pull-slutsteg), så att det senare går att ansluta skrivsignaler utan att behöva dra ut banorna från tonhuvudena onödigt långt och utan att behöva göra nya kort för läsfunktionen.


P.S. dum fråga men finns det anslutning mellan någon extern kontakt och kantkontakten i chassiet, eller ska det också caddas in något kontaktdon eller kabelanslutning på kortet? Om det går att dra kabel till kortet utan att behöva klämma i något lock som då inte går att stänga ordentligt så kan väl USB-kabel gå den vägen. Annars kan det kanske vara läge att se om det går att köra USB över någon eventuell ledig ledning från kantkontakten...

P.S2. vad sägs om att göra en emulator för bandaren?

[anders_bzn]

Åtminstone C12 och C13 bör å det bestämdaste vridas 90 grader så att det blir så kort avstånd som möjligt mellan regulatorns ben och kondingarna. Det är kanske inte behövligt här men det är väl god praxis och skadar aldrig.

Är det inte lite dåligt ställt med kondingar runt regulatorerna? Standard är väl att ha på både ingång och utgång.
Eller har jag fått allt om bakfoten och dessa TO220-kapslar är nåt annat?

Jo det ska vara mer kondingar där. Regulatorerna ska inte sitta som de gör, har inte kommit dit.

Är det någon fördel att ha komponenterna så utspridda? Om R*6 flyttas nedåt en liten bit så kan kondingen som sitter till vänster om respektive OP-IC få plats i linje med motståndet varpå hela denna del blir mindre. Det gör väl däremot inte så mycket om motståndsflytten gör att det sväller lite i höjdled eftersom man ändå vill ha OP-IC-kretsarna invid respektive signaler vid kantkontakten.

Om du caddar allt utom matningsspänningen spegelvänt i höjdled vid den nedre OP-IC:n (bör gå fint med TL074 tror jag) så får du något kortare banor till kantkontakten.

Tror inte det spelar någon roll, signalerna fortsätter igenom några virtrådar och senare upp genom ett annat kort, genon några reläer innan de går ut till läshuvudet.

Om skrivning kan vara önskvärt i framtiden så kan det vara bra att cadda in plats för dels de där dioderna som gör att ingångsförstärkarna inte bottnar så våldsamt av skrivningen (om det nu behövs...) och dels cadda in plats för de aktiva komponenter som sitter direkt anslutna till huvudena (antagligen transistorer som utgör någon slags push-pull-slutsteg), så att det senare går att ansluta skrivsignaler utan att behöva dra ut banorna från tonhuvudena onödigt långt och utan att behöva göra nya kort för läsfunktionen.

Om vi nu ska kunna skriva så är det nog läge att flytta allt bakåt (till höger) så man får plats närmst kortkonakten med detta.

P.S. dum fråga men finns det anslutning mellan någon extern kontakt och kantkontakten i chassiet, eller ska det också caddas in något kontaktdon eller kabelanslutning på kortet? Om det går att dra kabel till kortet utan att behöva klämma i något lock som då inte går att stänga ordentligt så kan väl USB-kabel gå den vägen. Annars kan det kanske vara läge att se om det går att köra USB över någon eventuell ledig ledning från kantkontakten...

Alltså det ska två kontaker till, en som går till ett enkelt kort (se tidigare i tråden) och en USB kabel. Det är inga problem med plats för det är helt öppet bakåt, det är ingen hel låda till bandaren då den är gjord för att sitta i ett rack.

P.S2. vad sägs om att göra en emulator för bandaren?

Det är ett helt annat projekt, det kräver ju att jag lagar datorn som bandaren är till innan det är någon vits. Ge det två år minst. Det kommer bli en lång tråd om det när jag börjar...

[hcb]

>Det kommer bli en lång tråd om det när jag börjar...

Den som väntar på något gott ...
Jag följer detta med intresse och inser att jag aldrig kommer att komma i närheten av sådana här projekt.

[MattisLind]

P.S2. vad sägs om att göra en emulator för bandaren?

Emulator är bra i de fall originalhårdvaran är otillförlitlig och svår att få tag. TU55 är ganska enkla och hyfsat tillförlitliga. Gamla diskar däremot är en annan historia där emulatorer är bra en bra idé. Dessutom är ju riktig fungerande hårdvara roligare! Särskilt bandstationer som det verkligen syns att det händer något med.

Däremot har jag sedan länge funderat på att bygga en TC02 emulator / excerciser med PDP-9:ans IO-bus som gränssnitt. Då skulle man kunna testa både TC02 och PDP-9. Man skulle även kunna emulera / testa andra PDP-9 enheter i så fall. Det blir en väldig massa nivåomvandlare...

[MiaM]

Ja, sant, bandare är väl kul att se när de jobbar

Det är väl också en åldersfråga - det lilla retrodatande jag gör är med burkar som är lite nyare och då finns det oftast inga större ålderskrämpor på elektroniken medan t.ex. diskar kan vara rätt trötta, varpå det kan vara rätt lockande att stoppa i modernare I/O än själva processordelen. Sen är det ju också klart mindre burkar jag pysslar med, typ hemdator/mikrodatorgrejer. De uppgraderade ju folk lite hur som helst med delar från många olika håll och under många år så det finns kanske inte lika uttalat något som är "musealt korrekt".

[bqt]

Fick just syn på tråden. Intressant!

Jag kan ha missat något, så ursäkta om det blir virrigt.

Angående SELECT - Jag ser att du (ni) har en TU55 med bara en drive på. Kan vara värt att tänka på att det även finns TU56, som har två drivear. Då blir SELECT väldigt relevant...
Interfacet är annars detsamma. Har man en kontroller kan man plugga in både TU55 och TU56. (Fast inte samtidigt såklart.)

Någon frågade om format för PDP-8. PDP-8 skrev block med 129 12-bitars ord, eller 86 18-bitars ord per block. Alla andra maskiner skrev block med 128 18-bitars ord (PDP-7,9,15, PDP-10 och PDP-11). PDP-8 använde således inte de sista 12 bitarna i varje block, men eftersom ett block måste vara en multipel av 18 bitar i längd så är det inte så mycket att göra åt.
Om vi kliver upp från formatet på block och bitar på en tape så är det ju som vanligt som så att själva formatet på tapen beror på OS och device driver, så där finns många varianter. OS/8 har ett väldigt enkelt filsystem. Går att hitta informationen på nätet om man vill veta detaljer. OS/8 software support handbook vill jag minnas har det.

Som nämnts så kan man köra band både baklänges och framlänges, och alla bitar blir inverterade om man kör baklänges. Värt att tänka på. MARK-spåret talar om vad för slags information man har på dataspåren, och där kommer som sagt var informationen i grupper om 3 bitar.
MARK-spårets information är så klurigt ihopsatt att det blir rätt när man läser både baklänges och framlänges.

Data däremot är pyssligt. Inte nog med att alla bitar blir inverterade, man ska även komma ihåg att bitar i grupper om tre, kommer i bakvänd ordning, och behöver skyfflas om, om man vill operera baklänges. Bättre DEC-kontrollrar skötte detta i kontrollern, men riktigt dumma ena (TD8E) gör inget alls, vilket gör att man måste fnula massor i mjukvara om man vill köra baklänges. I praktiken vet jag inte om någon mjukvara faktiskt tuggade band baklänges. Jag tror det mesta bara gjorde sökningar baklänges, medans all faktisk data-överföring alltid gjordes framlänges. Även bra kontrollrar tror jag inte arbetade sig igenom buffrar baklänges om bandet gick bakåt...

DECtape har dessutom ingen alls detektering i hårdvaran av att man kör förbi slutet på bandet. Det får kontrollern detektera genom att kika på MARK-spåret. Annars rullar det bara på.

[bqt]

Justja, ett par saker till jag kom på direkt efter jag skickade mitt förra svar.

Vad gäller format, så är detta bara konventioner. Kontrollrarna har inga starka åsikter om blockstorlek och så vidare, och man kan köra med godtycklig storlek på block. Bara att formatera. Så man kan även läsa band formatterade med 128 18-bitars ord på en PDP-8, och 86 ord på en annan maskin.

Ett trick man ibland sysslade med på DECtape var att trycka in lite fler block än "standard" på bandet. När man formatterar så skrivs även klock-spåret, men för alla andra operationer så är ju klockspåret det som håller data på plats. Så, när man formatterar så kan man lite artificiellt göra att bandet går lite långsammare (tänk finger på rullen). Då blir klockan skriven med lite högre densitet, och vips kan man få in lite fler block på ett band.

[MattisLind]

Någon frågade om format för PDP-8. PDP-8 skrev block med 129 12-bitars ord, eller 86 18-bitars ord per block. Alla andra maskiner skrev block med 128 18-bitars ord (PDP-7,9,15, PDP-10 och PDP-11).

Hej Johnny!
Den där 129 ords lustigheten för PDP-8 hittade jag i TC01 manualen. Det var ju för att det måste vara jämt delbart med tre för att passa strukturen med sexbitars mark codes. Men det där med 128 18 bits ord för PDP-7, -9 -15 hade jag inte koll på. Men en PDP-11 / TC11? Kastar den helt sonika två bits i varje ord eller? Och PDP-10 har alltså 64 36 bitars ord per block om jag förstår saken rätt?

Hur är det med LINCtape? Jag läste på lite om PDP-12 och det verkar som om det finns lite olika val när det gäller banden för den. Det verkar som man kunde köpa en option som gjorde det möjligt att läsa DECtapes på en PDP-12. Ett antal moduler som skulle stoppas in i maskinen för detta. Vet du något vad som skiljer LINCtapes och DECtapes? Använde LINC, LINC-8 och PDP-12 samma format?

Angående SELECT - Jag ser att du (ni) har en TU55 med bara en drive på. Kan vara värt att tänka på att det även finns TU56, som har två drivear. Då blir SELECT väldigt relevant...
Interfacet är annars detsamma. Har man en kontroller kan man plugga in både TU55 och TU56. (Fast inte samtidigt såklart.)

Bra att du nämnde det! Det är klart vi ska stödja TU56 också! Vi måste alltså minst ha två select signaler!

Ett trick man ibland sysslade med på DECtape var att trycka in lite fler block än "standard" på bandet. När man formatterar så skrivs även klock-spåret, men för alla andra operationer så är ju klockspåret det som håller data på plats. Så, när man formatterar så kan man lite artificiellt göra att bandet går lite långsammare (tänk finger på rullen). Då blir klockan skriven med lite högre densitet, och vips kan man få in lite fler block på ett band.

Vilken fuling. Då skulle även den 60Hz TU55 jag har kunna göra att jag får in fler block på bandet...