MK-83 ADE Elettronica

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DIFFERENZE dalla scheda  Ferguson Bigboard I – MK82 Ade Elettronica

  • Clock aumentato e linea integrati LSI Z80 tipo B
  • FDC 1797 per implementazione Doppia Densità
  • Connettore aggiuntivo a 34 poli per floppy disk drive 5.25”
  • Eprom tipo 2716 con versione firmware 4.2

La scheda italiana Single Board Computer MK-82 era il clone della originale Ferguson BigBoard I che fu progettata per adempiere la funzione di computer programmabile all-purpose. Successivamente la ADE Elettronica, come confermato dallo stesso fondatore Donato Rinella nel marzo 2021, prese contatti con Prof. Ing. Marco Politi del Politecnico di Milano al fine di implementare interessanti espansioni onboard forse però suggerite dalle pubblicità presenti sulle riviste americane dell’epoca come la rivista Americana Microcornucopia. Questa opportunità commerciale prevedeva di poter : – aumentare la velocità di clock del processore con Z80B a 4 o 6 MHz. – ampliare la memoria dinamica suddividendola in piu pagine fino a 256KB (mediante 32 ICs tipo 4164) con la tecnica dello switch di banco – utilizzare differenti floppy disk drive sia da 5.25” che da 8” da attestare on board su differenti connettori card edge, da funzione sia in Singola Densità che Doppia Densità – poter configurare temporaneamente o permanentemente differenti geometrie dischi allora presenti sul mercato che rendevano impossibile la trasportabilità dei programmi applicativi. Altre implementazioni furono la estrazione di un BUS per future implementazioni SASI per disco fisso successivamente realizzato con la MK84. Il Politecnico di Milano (probabile riferimento Ing. RAFFA) sviluppò un nuovo firmware in parte contenente le medesime routine del P.F.M. ed in parte totalmente nuove in quanto  prevedevano l’impiego di due bit dello Z80 PIO di sistema per gestire la modalità Sindola/Doppia Densità del FDC 1797. Tale nuovo firmware venne localizzato in due distinte EPROM 2716 di cui nella prima erano presenti i comandi a livello BIOS che restava nascosto dietro lo switch di banco insieme alla memoria video mentre nella seconda, che veniva ricopiata in DRAM ad indirizzo F800H allo starup, erano presenti gli entry points per un apposito sistema operativo CP/M modificato.  Si descrivono di seguito le varianti della MK-82 di cui sono a conoscenza.  

MK83 provenienza C.N.U.C.E.  (C.N.R.-PISA)

Di questa versione dispongo gli schemi elettrici da me fotocopiati nel 1984 dal CNR di Pisa e sono riuscito ad entrare in possesso di questa scheda solo nel Dicembre 2012. Purtroppo l’hardware che è in condizioni eccellenti non era completato con il rispettivo e specifico software CP/M, dotato degli indispensabili file AUTOCONF.COM, DISKCONF.COM, DISKFRMT.COM, PRINTER.COM, DESPOOL.COM e CPM60K83.SYS. Questa scheda faceva parte di un sistema venduto con il nome commerciale MK3000 e prodotto in Italia a partire dal 1983 dalla ADE Elettronica di Palazzolo Milanese (Milano). Fu acquistato dal CNUCE di Pisa al fine di risolvere un annoso problema di data entry sul mainframe IBM 370 all’epoca in uso al C.N.U.C.E. di Pisa: se prima era necessario perforare delle schede e poi farle leggere ad una macchina per lanciare i propri programmi per farli eseguire dal mainframe IBM 370, adesso era sufficiente portarli in dischetti anche di diverso formato e dimensione purchè compatibile con il sistema operativo CP/M. Un emulatore di terminale 2780 gestito dal sistema RSCS, svolgeva funzioni di file transfer da/a diskette a/da remoto di RSCS del programma da fare girare sul mainframe.   In questo modo era cosi’ possibile inviare files da macchina virtuale a dischetto, passando attraverso lo spool di una V.M., e da dischetto a lettore di macchina virtuale.  Quanto esposto sembra oggi essere una banalità, ma ricordo che nel 1983 questa semplice operazione comportava enormi perdite di tempo. I formati supportati erano:

  • Gestioni 8″ / 77 tracce: Standard IBM 3740, ADE Elettronia SD/DD, SWP DD
  • Gestioni 5″ / 40 tracce: Ade Elettronica 2D, Inte 8086 2D, Sharp 2D, Osborne SD, IBM PC DD, Olivetti M20 DD, Cardio 80 DD, Olivetti ETV SD, Kyber DD, General Processor SD e N.E. Z80 SD
  • Gestioni 5″ / 80 tracce : Ade Elettronica DD, Cardio 200 DD, Itt DD, Monroe DD e Ims intern.DD

Di seguito ecco una pagina di descrizione del sistema estratta dal manuale MK3000 di cui sono riuscito ad entrare in possesso dal sito C.N.R. – I.S.T.I. di Pisa: Il sistema era composto da case che conteneva un monitor monocromatico ed una tastiera che si collegava ad una altro case che conteneva una scheda MK-83. Facevano parte del sistema due box esterni che contenevano:  unfloppy disk a coppia di drive 8” DSDD ed una coppia di drive 5.25” rispettivamente a 40 ed a 80 tracce. La scheda MK-83 era equipaggiata con:

  • processore Z80B a 4 MHz per poter gestire meglio la doppia densità (MFM) con drive 8”
  • due Z80A PIO (uno x doppia porta printer e uno x mapping i/o, porta tastiera e SD/DD)
  • uno Z80A SIO/0 per due canali RS232,
  • uno Z80A CTC per timer di sistem,
  • un FDC 1797 con separatore dati esterno FDC9229BT per gestione FM/MFM di drives con i relativi ponticelli JB10 per impostare il delay sulla precompensazione in scrittura
  • n° 2 eprom di tipo 2716 da 200nS con firmware versione 4.2 di cui una parte che viene caricato in memoria RAM all’ indirizzo F800H ad ogni startup,
  • IC Dram sono ancora di tipo 32 x 4116 per totali 64KB,
  • i seguenti IC risultano stati diversi dalla MK82: U97=7406; U98=FDC9229BT; U99=LS243; U100=LS243.
  • Un connettore IDC a 50 pin per drive 8″
  • Un connettore IDC a 34 pin per drive 5.25″ a cui erano collegati 2 drives presenti sono: – Floppy disk 5.25″ BASF AG 6106 (180 Kb, SS/DD) – Floppy disk 5.25″ Shugart SA465 (720 KB DS/DD)

Ecco come si presenta la scheda nel case in cui era installata ed in cui erano alloggiate anche le due suddette unità floppy disk drive da 5,25″.

Firmware
Il firmware della scheda è una riscrittura del firmware originale, risiede su  due EPROM 2716 di cui la prima che contiene i comandi residenti resta bankata insieme alla memoria video mentre l’altra viene caricata automaticamente in RAM al Cold Boot ad indirizzo F800H con i seguenti entry point: e offre i seguenti comandi di sistema:
Aggiornamenti al Agosto 2020:
Purtroppo il sistema non era completo del disco di avvio del proprio sistema operativo CP/M e delle relative utilità, pertanto, dopo aver connesso alla scheda una tastiera PS2 mediante una interfaccia PS2-Parallela, aver collegato un monitor TV con ingresso composito PAL analogico, e fornito alimentazione con un alimentatore ATX,  ho provveduto ad accendere la scheda riuscendo ad ottenere il clear screen iniziale, il messaggio “System Monitor 4.2” ed il prompt “m>”. Erano operativi anche molti altri comandi del firmware come il dump della memoria, ecc. Ho verificata anche la funzionalità di accesso via RS-232 con TeraTerm a 9600bps con esito positivo. Ho provveduto a modificare opportunamente il cablaggio dei segnali del connettore IDC a 34 pin per poter gestire una coppia di drive da 3,5″ attraverso il normale cavo flat a 34 poli e ho quindi effettuato alcuni ulteriori test per verificare come riuscire a metterla in condizioni di caricare un sistema operativo CP/M. Installando la eprom (2732) con il BIOS della MK82 nella MK83 quest’ultima ha effettuato correttamente il BOOT del sistema operativo CP/M della scheda MK82 e anche dal disco del Sistema Operativo CP/M della board Xerox 820-I. La MK83 dispone di 2 eprom 2716 da 2KB ciascuna. Quella che è attiva di default è la eprom che contiene i comandi residenti a livello di firmware. Mentre l’altra viene ricopiata in DRAM all’indirizzo F800H e contiene gli entry points per il CP/M . Attraverso il comando R presente nel firmware (ovvero digitando “r0,0,1” per accedere al 1° settore della traccia zero che poi prosegunedo fino alla traccia 2 con “r0,2,1”) è possibile leggere manualmente i settori standard da 128bytes [evidentemente la configurazione di default nel firmware mappa le tracce di sistema della prima unità disco in modalità Singola Densità 26 settori da128bytes]. Nella estate del 2020 ho effettuato delle variazioni dei codici esadecimali in ogni settore di un disco di boot di un Xerox 820-I a tutti i byte associabili a codici assembler C3 e CD (rispettivamente JP e CALL) modificandoli da “F0” in “F8” in modo che sia il boot loader che il CBIOS di tale disco CP/M potesse puntare agli entry points del Firmware della MK83 caricato in RAM all’indirizzo F800H. A tal punto finalmente la scheda ha caricato il CP/M dal dischetto consentendo di effettuare anche la visualizazione dei file presenti con il comando “dir”. Purtroppo nessuna Doppia Densità è possibile come nenache accedere alal unità B evidentemene non configurata e quindi non accessibile (BDOS Error on B:). Attività Mancanti: creare un adeguato disco di sistema per questa macchina. 


MK-83 – ADE Elettronica (di proprietà Paolo Cognetti – Vintage Computer Club Italia)

Nella estate 2020 sul gruppo Facebook “Vintage Computer Group Italia” l’amministratore Paolo Cognetti pubblica una foto e, su mia  richiesta, la descrive cosi: “ti giro la descrizione che ci invió chi l’ha donato: “Ti mando in allegato un manuale redatto a suo tempo dall’Università di Pisa sull’utilizzo dell’elaboratore ADE. Negli anni 80 ogni produttore che utilizzava il sistema operativo CP/M aveva [creato una propria geometria dei supporti disco ed] il proprio modo di formattazione dei dischetti. Per esempio un dischetto scritto con l’elaboratore PHILIPS non era leggibile da elaboratori di altre marche e viceversa. Io avevo per lavoro necessità di mettere i miei programmi sui vari elaboratori dei miei Clienti, ho chiesto al Titolare della ADE ELETTRONICA (Sig. Donato Rinella) con la quale collaboravo se si poteva realizzare una simile attrezzatura. Modificando alcune parti del sistema operativo [relative al CBIOS] questo è stato reso possibile. La macchina è composta da: una Unità centrale con processore Z80, un Monitor e una tastiera, due floppy disk drive da 8 pollici e due floppy disk drive da 5 pollici. Mediante tentativi successivi, analizzando [la geometria di] un dischetto sconosciuto bisognava scoprire alcuni [suoi particolari] parametri e successivamente memorizzarli in apposite tabelle. Ricordo che in media per trovare sperimentalmente questi dati perdevo una notte intera. Questi dati poi li comunicavo alla Società Ade Elettronica. Inoltre potevo leggere i dati dai floppy 8” IBM (codificati in EBCDIC) e scriverli su disco 5” (codificati in codice ASCII). Facevo questo lavoro come service per la Società PAGINE GIALLE. Un certo numero di queste macchine furono poi vendute all’Università di Pisa, che le utilizzava per caricare e far quindi elaborare al mainframe IBM 370 del centro di calcolo IBM i programmi e dati scritti dagli studenti sui differenti supporti disco dei propri Personal Computer. Con un po’ di fantasia si potrebbe immaginare che questa macchina possa essere identica a quella che è in mio possesso. Non potendo esserne certo preferisco dedicarle una apposita sezione essenzialmente documentativa in quanto i dischi 8” inviatimi da Cognetti erano illeggibili o rovinati. Con essi il Cognetti mi inviò tutta la documentazione relativa alla sua scheda  MK83 che ho provveduto immediatamente a scansionare. E’ costituita da:
MK83-1 Descrizione Hardware-compresso
MK83-2 Schemi-compresso
MK83-3 Manuale Utente-compresso
MK83-4 Uso CPM
MK83-5a Tabella Formati Dischi Originale
MK83-5b Tabella Formati Dischi Copia
MK83-6 Lista Formati dischi-compresso
MK83-7 Pubblicità e costi
MK83-8 Listati assembler BSTAM

Tutta la documentazione è stata estremamente utile a comprendere meglio anche i comandi residenti a livello firmware, soprattutto per quanto riguarda la impostazione delle geometrie dei dischi mediante il comando Unit: Interpretando le possibili combinazioni binarie ho elaborato la seguente tabella dei parametri da fornire al comando Unit per impostare le geometrie dei dischi: Quindi il comando a livello firmware: U10,4C,1A,0 imposta il drive come 8″, Single Side, Single Density, 26 sect/Trk, 128 byte/sect.   Firmware Il firmware della scheda è sicuramente una riscrittura del firmware originale, in modo che sia possibile impostare temporaneamente o permanentemente differenti geometrie dei supporti disco sia 5,25″ (SS, DS, SD, DD, 40/80trks) che 8″. Esso probabilmente risiede su due distinte EPROM 2716 di cui la prima che contiene i comandi residenti resta bankata insieme alla memoria video, mentre l’altra viene ricopiata automaticamente in RAM al Cold Boot ad indirizzo F800H con i seguenti entry point:  e offre i seguenti comandi di sistema:

 

 

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