Elektronik-AG 2005 history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 03.03.07 09:45:40
Eine gehörige Portion physikalisch-chemischer Grundbegriffe und die Verfahrenswelt der Programmierungstechnik sowie auch der Logik laufen hier zusammen. Das bemerken besonders Neueinsteiger - an dieser Stelle begrüßen wir Martin

Andreas Körner, Frank Rost, David Berthold, Tammy Bosecke, Juri Bernhardt - auf diesem Bild fehlt Richard - was insofern den Eindruck von uns dahingehend verzerrt, als das Richard die besten schwarzen Witze nördlich des 0-ten Breitengrades kennt ;-) und diese auch bei jeder passenden (und auch unpassenden) Gelegenheit erzählt (dies kann er allerdings im Gegensatz zur Mehrheit der deutschen Bevölkerung sehr gut

Das ist der harte Kern im Februar 2005
  • an unserer Schule läuft seit den Sommerferien die AG Prozessrechentechnik. Unter der Leitung von Herrn Rost beteiligen sich 5 tapfere Schüler an diesem Projekt, darunter Juri, Tammy, David, Andreas (Foto:v.l.n.r.) und Richard
  • Wir treffen uns immer Montags nach der 6.Unterrichtsstunde und arbeiten/programmieren eifrig an unseren LC 80s. Der LC 80 von David ist fertig und somit einsatzfähig, die anderen sind noch auf dem Weg dahin (Tammy ist fast fertig).
    Nun einiges zu unserem Projektziel, dem LC 80
1. Entwicklunsstufen des LC-80 in unserem Hause
2. LC-80 konkret
Allgemeingültige Regeln für Mikroprozessoren bzw. Mikrorechner
1. Zur Geschichte des LC-80 history menue scroll up
Der LC-80 ist ein schon fast multimedial anmutendes Mikrorechnersystem, wenn man bereit ist (und das ist die pädagogische Absicht hinter dem System), sich auf die Programmierung von hardwarenahen Bausteinen ein zu lassen.

LC-80-Logo und mehr LC-80 aktuell

LC80 2004 - als Vektorgrafik von Franka Schulz im Januar 2005

... und hier kann man die Entstehung des Originals verfolgen
... 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 exakt 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
2. LC-80 konkret history menue scroll up

Derzeit laufen Projekte zur Weiterentwicklung des Mini-Mikrorechnersystems LC-80 und POLYCOMPUTER - beides heiße Kandidaten für das Erlernen des Funktionsprinzips auch höher organisierter Microcontroller-Systeme - denn auch diese kochen nur mit dem Wasser der 8-Bit-Rechentechnik.
 
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 in Frage. 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.
Der LC-80 wird auf der Ebene des Befehlssatzes des Z-80 hexadezimal programmiert. Um eigene Programme zu erstellen, muss man also die Befehlsliste des Z80 sowie die Wirkung einiger spezifischer Befehle kennen. Natürlich ist Programmieren auf dieser Ebene sehr schwer und einfachste Operationen gestalten sich zum Gedankenchaos. Deshalb nun hier einige Erfahrungen
  • nirgends sind Struktogramme so wichtig wie auf der Maschinenebene - ich kann eben nicht mal schnell etwas Vergessenes einfügen - erstelle also einen Programmablaufplan
  • schreibe alles, was als logische Einheit erkennbar ist, als Subroutine - merke: lieber ein UP mehr als eines zu wenig
  • setze alle Einsprungadressen möglichst relativ - das erleichtert bei der Fehlersuche das Verschieben von Programmteilen - und das kommt unweigerlich
  • Andreas Körner arbeitet an einem kombinierten Assembler/Simulator für Z80-Prozessoren
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.
Rechnereinheit

Die CPU U880D ist über den Rechnerbus mit dem RAM, dem ROM, zwei PIOs U855D und der CTC U857D verbunden. 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.

Durch den Decoderschaltkreis DS8205 (D209) wird der ROM-Bereich in Blöcken zu 2 KByte ausgewählt, bei der Adresse 0000H beginnend. Mittels des DS8205 auf Pos. D210 erfolgt die Decodierung des RAM-Bereiches in Blöcken zu 1 KByte, bei der Adresse 2000H beginnend.
Über den Anschluss MEMDI des CPU-Bus kann mit MEDI - L der gesamte interne Speicherbereich abgeschaltet werden.
Die im ROM-Bereich vorhandenen RESTART-Adressen sowie das Bit 0 und 1 von Port B werden für das Magnetband-Interface verwendet. Die Abfrage der Tastatur realisiert die User-PIO 1  D 207 durch die Bits 4 bis 7 von. Port B. Die Bits 0 ... 3 von Port B sowie das gesamte Port A stehen für den Anwender zur Verfügung, Dazu sind sie über den Steckverbinder "User-Bus" herausgeführt.

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.

mein Schaltplan aus '2004 ;-) mit DIGCAD 4.0

... und natürlich auch als downloadbare Datei im DIGCAD 4.0 -Forma...

Register

Der LC 80 verfügt über 8-Bit und 16-Bit-Register sowie über einen Satz von Zustandsregistern (FLAG-Register)


zur Hauptseite		 © Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im Juli 2004

... 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