Hermes 64

Komputer zaprojektowany i skonstruowany w 1987 roku przez Edwina Wierszelisa, który wówczas był uczniem szkoły średniej i bardzo chciał mieć komputer. ;-)

Hermes jest kompatybilny z ZX-Spectrum, choć nie zawiera ani jednej części Spectrum. Konstrukcja jest całkowicie oryginalna, za wyjątkiem:

Wszystkie funkcje realizowane są za pomocą układów TTL małej skali integracji i elementów dyskretnych. Nie ma układów specjalizowanych takich jak ULA. Wyjątkiem są:

Dodatkowe funkcje:

Kompatybilność z ZX-Spectrum: bardzo duża. Dzięki sprawniejszemu zarządzaniu dostępem do pamięci RAM Hermes jest minimalnie szybszy od ZX-Spectrum, mimo iż procesor pracuje z takim samym zegarem. Spotkałem jedną grę która nie chciała na nim działać i jedną, która wymagała koniecznie trybu ROM ZX-Spectrum. Do gry Arkanoid (v1) po analizie czemu ta gra nie działa, została wykonana hardwarowa modyfikacja emulująca jeden szczegół konstrukcyjny ZX-Spectrum. Arkanoid nie będzie działał na Juniorze.

Rozbudowa

Bazowa wersja powstała w roku 1987. Później (1989) Hermes otrzymał lepszą obudowę, zasilacz i nową płytę backplane. Ze względu na dłuższe przewody kolumn klawiatur, diody łączące kolumy z liniami adresowymi A8..A15 zostały zastąpione buforami 7407 na dodatkowej, małej płyteczce. Pozostała brzydka obudowa, klawiatura na desce i szereg nie podłączonych gniazd. Komputer działał, więc nie było potrzeby go dalej usprawniać. :-) W ramach ostatniej rozbudowy Hermes dostał generator dźwięku na układzie AY-3-8910.

Porzucone plany

Plany odrzucone (nie zrobię, bo po co?)

Trzy ostatnie poprawki obiecuję zrobić w przypadku remake.

Źródło części

W miare możliwości, użyte zostały podzespoły dostępne w kraju. Przy budowie wykorzystano jednak części pochodzące z rozbiórki elektroniki do gry arcade: były to trudne do zdobycia w Polsce układy TTL LS (zwłaszcza ośmiobitowe rejestry i bufory), procesor, pamięci EPROM a nawet podstawki. Gniazda szczelinowe do modułów pochodzą z rozbiórki radzieckiego kalkulatora Iskra 111. Obudowa to odpad produkcyjny stacji dysków do Juniora. Tylko RAM został klasycznie zakupiony. Wczesne próby odbywały się z wykorzystaniem zastępczego RAM: 2KB SRAM do prób witalności systemu i pojedynczej kości RAM 4116 (16 kbit) do testów układu adresowania obrazu.

Proces produkcji płytek

Płytki na laminacie dwustronnym były malowane ręcznie. Najpierw na podstawie schematu był tworzony projekt obu warstw w skali 2:1. Laminat był przycinany, po czym przy pomocy linijki odmierzano na nim położenie otworów (wg siatki 100 mils - 2.54 mm, 5.08, 7.62 itd). Otwory były wiercone, po czym taka płytka z otworami (ale nie wytrawiona) służyła do odbicia otworów na dwóch nowych rysunkach, tym razem w skali 1:1. Następnie rysunek ścieżek był przerysowywany na podstawie projektu 2:1. Ścieżki czerwone (górna warstwa) były dobrze widoczne. Te znajdujące się na spodzie były przerysowywane w odbiciu lustrzanym po umieszczeniu projektu na podświetlonej szybie malowanej na czerwono. Ścieżki poszczególnych warstw były trasowane przy pomocy rylca, co ułatwiało późniejsze prowadzenie piórka z farbą. Flamastrów do PCB wtedy nie było. Jako farbka służyl czerwony lakier do paznokci, do którego dodano jedną kroplę tuszu z długopisu. Wkład długopisu był opróżniany a kulka z końcówki wyjmowana. Do oczyszczonego denaturatem wkładu był potem zasysany przygotowany wcześniej lakier i tym malowano. Rozdzielczość takiej malowanej płytki była mała, toteż w fazie projektowania wykluczono możliwość prowadzenia ścieżek między podłączonymi w tej samej warstwie padami układu scalonego. Trawienie: roztwór perhydrolu, wody i kwasu solnego. Topnik: kalafonia na denaturacie (skład podobny do współczesnego TK-83). Układy musiały być lutowane również po "górnej" stronie, bo otwory nie były metalizowane. Z tego samego powodu przelotki (ang. via) nie były mile widziane. Stosowano natomiast mostki na szyny zasilające oraz linie danych RAM.

Płyta backplane (jednostronna) ma tylko ścieżki doprowadzające zasilanie i ślepe pady do złącz modułów. Połączenia logiczne między padami są robione za pomocą drucików, podobnie jak np. w Odrze, ale lutowanych. Z tego powodu płyt nie można zamieniać.

Źródła wiedzy

Przy tworzeniu tej konstrukcji pomocne były:

Komputer ma modułową budowę nie tylko ze względu na złożoność układu. Ze względu na brak oscyloskopu i innych pomocnych urządzeń, płytki były wykonywane i uruchamiane w określonej kolejności. Tak, aby już uruchomione pozwalały testować następne i wcześnie wprowadzić konieczne zmiany w projekcie.

Schematy

Projekty płytek

Niezrealizowane rozszerzenia

IMG_5341-crop-enh.JPG
IMG_5341-crop-enh.JPG
dg-0009.JPG
dg-0009.JPG
dg-0010.JPG
dg-0010.JPG
dg-070-open-side.jpg
dg-070-open-side.jpg
dg-030-screen.jpg
dg-030-screen.jpg
dg-120-game.jpg
dg-120-game.jpg

walbum v0.71
edwart@borsuk 2020-07-06 05:36