Konštrukcia mikropočítača MISTRUM ma zaujala už v dobe, keď bola v Amatérskom Rádiu zverejnená, avšak keďže v tej dobe som bol práve na Základnej vojenskej službe v Kutnej Hore, tak sa na neho nejako zabudlo. Po návrate z vojenčiny som si u nás v Košiciach v obchodnom dome Dargov za socialistických 4.999,- Kčs kúpil Didaktik Gama a tým pádom celý MISTRUM pre mňa stratil význam.
Po dlhých rokoch, keď som sa tak nejako znova vrátil k 8-bitovým počítačom, som na neho znova narazil pri prezeraní starých časopisov a rozhodol som sa (niekedy v r.2012), že ho teda skúsim postaviť (šuflíky plné TTL švábov, no čo už s nimi). Pravdu povediac, staval som sa k tomuto mikropočítaču troška skepticky, nakoľko sa mi spočiatku nedarilo nájsť nikoho, kto tento počítač postavil a prevádzkoval. Preštudoval som si podrobne pôvodný článok a začal pomaličky prekreslovať schému. Bolo mi jasné, že vzhľadom na dobu svoho vzniku neexistujú výrobné podklady pre plošný spoj a z jeho scanu z časopisu a bez vŕtacieho predpisu by bolo takmer nemožné dať plošný spoj vyrobiť. Áno, stále tu existovala (a existuje) možnosť vyrobiť ho v domácich podmienkach fotocestou a následne ručne odvŕtať, doska by však nebola prekovená a ručne dopĺňať prekovy teda nie je práve moja obľúbená činnosť. Po prekreslení schémy a jej následnej niekoľkonásobnej kontrole som stál pred dilemou, ako zrealizovať prototyp, na ktorom by sa overila funkčnosť celej konštrukcie. Nemal som veľmi chuť dať vyrobiť plošný spoj (v tej dobe ešte výroba 5ks dosiek vychádzala na cca 250USD), a tak som sa rozhodol, že teda prototyp postavím na univerzálnych doskách a predrôtujem to. Tak som ich naštartoval, pospájal ich spolu tak, aby som získal dosku o veľkosti pôvodného plošného spoja (29x19cm) a podľa neho aj umiestnil na dosku objímky. Napájacie rozvody som realizoval tak, ako to bolo v pôvodnej konštrukcii, napájacími pásikmi, ktoré som získal už ani neviem kde, ale mal som ich odloženú celkom slušnú zásobu. Ich úprava nebola celkom jednoduchá (pásiky boli pokryté nejakou pomerne odolnou farbou), ale nejako som to dal. Potom som začal pomaličky osadzovať aj pasívne súčiastky a zapájať dosku podľa schémy a pôvodného plošného spoja. Ale viac asi napovie fotogaléria.
Pomerne rýchlo mi došlo, že tadiaľto teda cesta nevedie, začal som sa v tom chaose strácať a nejako sa vytratila aj motivácia a tak doska šla na nejaký čas do krabice medzi ostatné rozpracované projekty. Po čase mi to predsa len nedalo, nemám vo zvyku hádzať flintu do žita, a tak som sa predsa len pustil do prekreslenia pôvodnej dosky. A tu som zistil, že podklady v časopise nie sú úplné – nejakým nedopatrním zabudli zverejniť obrázok zapojenia drátových prepojok zo strany spojov, čo však nebola až taká tragédia, nakoľko sa dali domyslieť na základe toho, koľko spojov zostalo po kompletnom prekreslení dosky nezapojených. Vtedy som si uvedomil, ako zle je celá doska nakreslená (40 drátových prepojok na tak veľkej doske a ešte k tomu veľa z nich krížom cez celú dosku). Rozumiem tomu, že autori nemali v tej dobe k dispozícii výpočtovú techniku a programové vybavenie ako máme dnes a teda im nič nevyčítam – treba si uvedomiť, kedy a v akých podmienkach táto konštrukcia vznikla. A tak som okrem pôvodnej dosky (podklady pre výrobu budú taktiež zverejnené pre zástancov 100% replík) nakreslil aj dosku, ktorá má rozloženie súčiastok identické s pôvodnou doskou, plus sú na nej umiestnené súčiastky, ktoré na pôvodnej doske neboli (nie je ich veľa, pôvodne boli realizované formou “vrabčieho hniezda”), ale s úplne novým routovaním, ktoré by pokiaľ možno eliminovalo drátové prepojky.
V záujme zachovania “replikovitosti” som ponechal pôvodný spôsob rozvodu napájania pásikmi. Posilovače zbernice (IO32, IO33, IO35 a IO36) bolo na pôvodnej doske možné osadiť buď obvodmi MHB8282/8286 alebo 74LS245, tu som zvolil natvrdo osadiť 74LS245, ostatné obvody zostali zachované z pôvodnej konštrukcie. Dosku sa pomerne rýchlo podarilo naroutovať bez väčších problémov, prepojky zmizli a na moje prekvapenie pri porovnaní pôvodnej a novej dosky som zistil, že kým pôvodná obsahovala 1164 prekovov (plus stále 40 prepojok), moja verzia dosky ich má 216 a žiadnu prepojku. Tu je vidieť úžasnú silu technického pokroku dosiahnutého za cca 30 rokov. Medzičasom výrazne klesli ceny u výrobcov prototypových dosiek plošných spojov (dá sa povedať, že začala taká menšia cenová vojna a výrobcovia sa predháňali v tom, kto dokáže dosky vyrobiť lacnejšie) a tak som sa rozhodol to risknúť a zadal som výrobu 5ks prototypových dosiek do JLCPCB.
Po necelých troch týždňoch dosky dorazili, a tak som sa znova pustil do osadzovania. Rozvody napájania som urobil pomerne tenkým drôtom (čo sa neskôr ukázalo ako zásadná chyba a dosť ma to vytrápilo), pod všetky obvody som dal preventívne objímky, dosku osadil štandardnými TTL obvodmi, naprogramoval PROM 74188 a 74S571, napálil EPROM, ktorú som si zostavil sám podľa návodu v AR, pripojil klávesnicu od Didaktika a poďme ho testovať.
Na moje veľké prekvapenie počítač reagoval na stlačenie kláves pípaním, avšak monitor ostával bez obrazu. Tak som dosku odložil s tým, že o pár dní sa na to pozriem a pohľadám, kde je problém. Medzitým ale zaúradovala “náhoda” a musel som riešiť iné veci a tak MISTRUM šiel znova do krabice s rozpracovanými projektami. S čiastočným úspechom som sa pochválil aj Martinovi Lukáškovi ako spriaznenej duši, čo malo za následok, že sa o tomto projekte dozvedeli aj ľudia z Brnenskej FIT VUT, resp. z múzea a Martin ma s nimi kontaktoval. Chalani mi oznámili, že sú v priamom kontakte s pôvodnými autormi a že sa im podarilo získať originál počítača, ktorý je už umiestnený ako exponát v múzeu spolu s dokumentáciou. A tak sa ku mne dostali ako upravený obsah EPROM, tak aj chýbajúci výkres prepojek zo strany spojov k pôvodnej doske.
Samozrejme internetové tamtamy urobili svoje a časom sa mi ozval aj Pavel Křivánek, ktorý mal veľký záujem o stavbu repliky. A tak slovo dalo slovo, poslal som mu jednu z dosiek, aby sa ju pokúsil oživiť. Po osadení a pripojení k napájaniu mal najprv rovnaký problém ako ja – žiadny obraz, čo sme ale veľmi rýchlo vyriešili – problémom bola chýbajúca cievka L1 (chýbalo označenie na doske), ktorá zabezpečovala filtráciu napájania pre generovanie videosignálu. Po jej doplnení sa na monitore objavilo aspoň niečo, avšak obraz bol rozbitý a evidentne s nesprávnym snímkovým kmitočtom. Pomocou logického analyzátora sa Pavlovi podarilo zistiť, že sa negeneruje burst signál M, ktorý má za následok vygenerovanie signálu ZKR2, ktorý určuje začiatok generovania snímku.
Po troške čumenia do schémy som Pavlovi navrhol zvýšiť mierne kapaciu C13 z 27 na 47pF, čo pomohlo a na monitore sa objavil stabilný obraz, čo sa rovnalo takmer malému zázraku. Tak ako v mojom, tak aj v Pavlovom prípade procesorová časť fungovala okamžite, problém bol s obrazom, kde bolo zrejmé, že dochádza k výberu nesprávneho čipu SRAM (4x 6116). A tak som sa teda odhodlal, že musím konečne rozchodiť aj môj kus, aby sme vedeli porovnať, či k rovnakým problémom dochádza aj na mojom exemplári a teda to bude problém samotnej konštrukcie, alebo je problém v súčiastkách, poprípade realizácii.
V prvom rade som musel vyriešiť problém s poddimenzovanými napájacími vodičmi na mojej doske (spôsobovalo to výrazný rozdiel v napájacom napätí na obvodoch na začiatku a konci napájacej cesty, ktorý bol až 0.5V). Tak som vymenil pôvodné drôty za medený vodič s prierezom 0.75mm2, čo tento problém vyriešilo. Samozrejme aj ja som musel doplniť chýbajúcu L1, po pripojení k monitoru aj mne naskočil krásny ostrý a stabilný obraz. V mojom prípade však neboli vôbec žiadne problémy s nesprávnym delením obrazu ako u Pavla.
Pavel potom vymenil jeden z multiplexerov, ktorý sa správal podivne, čo čiastočne vyriešilo problém s obrazom, avšak nie úplne. Po výmene 4ks pamätí 6116 za jednu 6164 sa celý problém so zobrazovaním stratil, takže predpokladám, že buď je na Pavlovom kuse niekde nejaký studený spoj na zbernici pamätí, ktorý tento problém spôsobuje. Ďalšou zaujímavosťou je, že u mňa sa problém s signálom M/ZKR2 neprejavil a generovanie obrazu fungovalo správne aj s pôvodnou hodnotou C13, čo môže byť spôsobené rozptylom hodnôt súčiastok.
Ďalší problém sa objavil pri testoch nahrávania programov z pásky – nahrávanie vždy končilo chybou Basicu, čo je teda dosť neštandardná chyba. Nakoniec to bolo spôsobené práve mojou verziou EPROM (zjavne sa mi nepodarilo ju pri prepisovani z AR zostaviť správne), všetko vyriešila originál EPROM, ktorá sa ku mne dostala od autorov, potom už celý mikropočítač pracoval správne.
V ďalšom pokračovaní tejto malej ságy budú zverejnené podklady pre samotnú stavbu repliky ako aj poznámky a skúsenosti zo stavby môjho exempláru.