PCB y concepto de diseño de John Monahan (s100computers.com)
La carta SBC S-100 Bus FPGA Z80 es un auténtico banco de pruebas para emular cualquier tipo de máquina. Este trabajo está realizado sobre una FPGA de 10.000 celdas y podría contener mucha más circuiteria. Dicen que a duras penas da para un RISC V, pero ya me conformo con tener que soportar esta limitación.
Cartas S100
Sí, «carta» y no placa. Un día mi jefe me regañó por llamar «carta» a una placa que estaba reparando. Se acercó a mi, con su bigote poblado a lo años 70 y me dijo. «En Estados Unidos hay un tipo de aficionados a los computadores que se fabrican ellos mismos las placas, comparten los costes de producción y gozan del placer de enviárselas entre ellos como si de un acuerdo de caballeros se tratara.» Por eso se les llama cartas y a su sistema de montaje de encarte».
Estas dos placas «auténticas cartas» las recibí de John justo antes de la pandemia. Como se podrá leer, no es algo nuevo.
Traducción de la introducción de John Monahan de su web a la carta.
La placa FPGA de bus S100 original ha demostrado ser una placa de desarrollo muy útil. El tablero se puede transformar en muchas funciones. Si no está familiarizado con ese tablero, es esencial que lo lea antes de continuar aquí. Gran parte de lo que se escribe aquí supone que está familiarizado con la placa «V1». También hay una introducción a los FPGA y cómo programarlos y usarlos. A esa placa «V1» le siguió una placa prototipo de FPGA «V2» más generalizada que permite al usuario experimentar con circuitos FPGA simples dentro del bus S100.
Ahora (nuevamente), moveremos las cosas un poco más y utilizaremos toda la potencia del FPGA Cyclone IV. Construiremos y programaremos la FPGA para que sea una placa de CPU S100 Bus Z80. La placa actuará como una computadora de placa única (SBC) de bus S100 completamente autónoma, algo similar a nuestras SBC de bus S100 anteriores (consulte Z80 SBC y 8080A), pero mucho más potente.
An S-100 Single Board Computer (SBC) Z80 CPU Board
An S-100 8080 CPU Board
La placa contiene:
Un módulo FPGA de 50 MHz programado como CPU Z80
Un terminal de caracteres VGA de 80X40 líneas con su propia tabla de caracteres ROM y RAM de gráficos 4K
Una ROM interna de dos páginas (4K+4K) de FPGA que contiene el monitor Z80 junto con soporte de diagnóstico para las tarjetas IDE/CF y SD
Un teclado IBM PC PS2 puerto de entrada (con entrada convertida a ASCII estándar)
Un puerto de E/S serie USB a velocidades de hasta 38K a una PC
Una interfaz de conector externo SPI o I2C
Un controlador de interrupción para interrupciones de bus S100
Dos ranuras para tarjetas SD y una interfaz de R/W para las dos tarjetas
Una tarjeta IDE CF para ejecutar nuestro CPM3 «listo para usar» (exactamente como el Z80 SBC original)
Un puerto de impresora paralelo con Strobe/Ack, etc.
Un puerto de impresora de 8 bits, puerto de entrada IOBYTE y 8 LED de estado
Un zumbador
Hay una interfaz FPGA para el chip RTC de reloj/calendario integrado con respaldo de batería
La placa tiene 512K de RAM integrada que es direccionable por página al Z80
Hay numerosos LED de diagnóstico en toda la placa para depuración, etc
Usamos una maravillosa pieza de software FPGA escrita por Grant Searle que emula una CPU Z80 completa en código FPGA. Esta CPU integrada que funciona a hasta 50 MHz FPGA Z80 hace todo el trabajo pesado. ¡No hay un chip Z80 o ROM real en la placa!
Ojo! aquí empizo con sarcasomos, de lectura sólo para reales aficionados a la microelectrónica
Utilidad de las S100
Una de las aplicaciones típicas son los RTTY digitales que muchos radio-aficionados utilizaban como medio alternativo a los teletipos mecánicos de la época. No se dice pero és lo que de verdad aguantó tanto tiempo estas máquinas. En los años 70 y 80 fueron muy populares y funcionaban bajo sistema operativo CP/M (Computer Program / Microprocessor), criterio plagiado por Digital Research.
Realmente cp/m era (computer program/monitor). Término popular entre aficionados a la computación de garage que describia los avances en código máquina de arranque de sistemas populares.
Microsoft
Microsoft empezó con la primera máquina S100, el Altair 8800 de Eduard Roberts. Fue adaptando de aquí y de allí para crear su Frankenstein comercial. Llegando el momento, Digital Reseach dejó de tener fuerzas para llevar CP/M a los entornos gráficos de hoy día. Este tema lo aventuró Microsoft anticipadamente con Windows. Cuando las máquinas personales de IBM se hicieron populares optó por cambiar de bando dejando cierta sensación de abandono entre los usuarios de S100.
Apple
Apple es más de lo mismo. Su tendencia desde los inicios es hacer de la computación una prótesis humana. Integró una tarjeta CP/M con Z80 en el Apple II de 1977. Eso le permitiría mantener la compatibilidad con lo realmente usual en la época. Poco a poco fue haciendo su mercado de precio elevado i conquistó el esnobismo más rancio. Apple se basa en el libertinage del diablillo de la BSD, el resto es todo carcasa.
Todo eso se acabó
Ambos monstruos comerciales ya hicieron su negocio y llevaron a la humanidad a sus objetivos. Podemos creerlo o no pero dependemos de los computadores en formato de lo que quepa en nuestro bolsillo. El implante llegará: pircings, tautajes… quien sabe. Pero a ojos de los aficionados a la Electrónica… permitirme el atrevimiento… menos mal que se fueron ya!