Dit is het eerste van een serie van vier artikelen waarin Bèta een kleine leercomputervoor zelfbouw zal behandelen. Samen meteen viertal goed verkrijgbare boeken biedthet project een mogelijkheid om de micro-processor van binnen en van buiten te lerenkennen. Deze aflevering gaat over de moge-lijkheden van de Bèta-computer en geeft degebruiksaanwijzing. Volgende maand wordtingegaan op de bouw. Het derde deel gaatover een praktische toepassing en het laatstedeel behandelt de bouw en het gebruik vaneen geheugenmoduul, handig voor wie zelftoepassingen wil ontwikkelen.De vier boeken vormen een belangrijk onderdeel van het project; daarom eerst eenkorte beschrijving van hun inhoud. Boekéén is ,,Programmeren van 6502” door Rodnay Zaks, ISBN 3-88745-101-5. De schrijverstart op beginnersniveau: wat is een pro-gramma, hoe werken de binaire en hexadecimale talstelsels, hoe zit een microprocessor (in dit geval de 6502) in elkaar, wat iseen instructie, hoe werken databus, adres-bus en controlebus, hoe wordt het geheugeningedeeld. Daarna volgen de belangrijkstetechnieken van het programmeren en eenuitvoerige behandeling van de 6502-instruc-tieset (de eigen ,,taal” van de microprocessor). De tekst is ruim voorzien van voor-beelden, die zich goed lenen voor experimenten met de Bèta-computer. Het laatstehoofdstuk gaat in op de hardware en soft-ware (ontwikkelingssystemen en assembleertalen) die nodig zijn om grotere pro-gramma’s op te bouwen. Het boek is eentikje droog, maar heel zorgvuldig geschreven. De enige hinderlijke fout die we tegen-kwamen werd gemaakt bij de behandelingvan indirecte adressering, waar wordt ge-steld dat het adresveld hierbij in alle geval-len beperkt is tot 8 bits. Dat is niet zo bij deJMP indirect: hier bestaat het adresveld uitde volle 16 bits.Boek twee is ,,6502 Applications”, zelfdeschrijver, ISBN 0-89588-015-6 (helaas nogniet vertaald). Het onderwerp is de verbinding van een computer met de buitenwereld. Aan de hand van praktische voorbeelden wordt uitgelegd hoe de aansluiting vanrelais, toetsenborden, luidsprekers, elektromotoren, printers enzovoort in zijn werkgaat. Ook worden ,,familieleden” van de6502 (6520, 6522, 6530 en 6532) vrij uitvoerig beschreven. De software bij de voorbeelden is kort genoeg voor gemakkelijke ver-werking door de Bèta-computer, als diewordt uitgebreid met de al genoemde ge-heugenmoduul.Het derde boek is ,,Advanced 6502 Pro-gramming”, zelfde schrijver, ISBN 0-89588-089-X (nog niet vertaald). Dit boek is ge-schreven rond een ,,games board” en gaatwat dieper in op allerlei software-technieken. Ook de langste voorbeelden (Blackjacken Boter-kaas-en-eieren) passen in de ge-heugenmoduul, maar aanpassingen zijn hieren daar nodig vanwege het beperkte aantalin/uit-lij nen van de Bèta-computer.Het laatste boek is ,,6502 Systems Program-

ming” door Thomas G. Windeknecht, ISBN0-316-94563-3 (nog niet vertaald). Dit bij-zonder prettig geschreven boek (gegroeiduit notities voor een universitaire cursus)vormt wat software betreft de overgangnaar groter werk. Kern van het betoog is devolledig beschreven ontwikkeling van eenassembieertaal voor de 6502, ,,Brevity”, bedoeld om zinvol te draaien op een klein systeem, bijvoorbeeld een 6502-huiscomputer.En dan nu de Bèta-computer zelf. Een deelvan de hierna volgende gegevens zal voor debeginner nog weinig betekenis hebben.Sommige zaken die specifiek zijn voor deBèta-computer worden in de andere artikelen nader toegelicht, maar de meeste aan-vullende informatie is te vinden in ,,Programmeren van de 6502”. Intussen is welduidelijk dat de Bèta-computer is opgebouwd rond de 6502, een microprocessordie ook wordt toegepast in een aantal succesvolle kleine computers zoals de Apple II,de BBC microcomputer en verschillendemachines van Atari en Commodore. De Bèta-computer onderscheidt zich van andereeenvoudige leersystemen, zoals SYM enKIM (6502) en dc Micro-professor (Z-80,zie Bèta maart ‘83) door de standaard aan-wezige EPROM-programmer. Een EPROM(Erasable Programmable Read-Only Me-mory) is een geheugen waarin met specialemiddelen een programma en/of gegevensworden vastgelegd. Daarna kan de computer het geheugen alleen lezen. De informatieblijft behouden ook als de stroom wordtuitgeschakeld. Wissen is alleen mogelijkdoor het geheugen bloot te stellen aan ultra-violet licht, waarover later meer. De speciale middelen om een EPROM (type 2716)van informatie te voorzien heeft de Bètacomputer dus aan boord, wat de ontwikkeling van praktische toepassingen een stukeenvoudiger maakt. De computer is uitge

öeiA

voerd als een losse ,,controller” en een ,,terminal”. De controller bestaat uit een 6502,een EPROM en een 6532. De laatste is een bcombinatie van 128 bytes RAM, een timeren 16 in/uit-lijnen. De geheugen-indeling(pag. 40) en de tabel ,,gegevens 1/0 en timer” (pag. 42) geven de details. DeEPROM bevat het programma Bèta-rnonitor, dat zorgt voor de besturing van de ter-minal. In een praktische toepassing wordtde controller van de terminal gescheiden.Een EPROM met het toepassingsprogramma neemt dan de plaats in van deBèta-monitor, terwijl toepassings-hardwarede terminal vervangt. De terminal bestaatvoornamelijk uit een numeriek toetsenbord,vijf controletoetsen (adres, data, mem, goen reset), de elektronica voor twee voedingsspanningen, een kleine luidspreker, een voetvoor een lege EPROM en connectoren voorverbinding met de controller en prototypesvan toepassings-elektronica (schema pag.42).Het gebruik van Bèta-monitor is het besteuit te leggen aan de hand van een voor-beeld: het programma PLUS op pagina 42,dat twee getallen van 16 bits bij elkaar op-telt. De rechter kolom is het programma in,,mnemonics”. Door assembleren ontstaande andere twee kolommen. De linker bevatde adressen, de kolom in het midden geeftde instructies in hexadecimale notatie. In-voeren van het programma gaat zo. Schakelde 5-volt-voeding in; op het display ver-schijnt ,,beta 84”. Druk op de G-toets en sla20 aan op het numerieke toetsenbord (eenpiep uit de luidspreker bevestigt telkens deaanslag). Druk op de data-toets — de LEDvan de adrestoets gaat uit, die van de data-toets aan — en sla AS aan op het numerieketoetsenbord. Het adresgedeelte van het dis-play moet nu 0020 vertonen, het datagedeelte AS. Druk op de mem-toets en sla 60

Door Steven Bolt

EXACTEVERKENNINGEN , J

Bètacomputer

deel 1 -‘\4::::

KIJKMEI1984 39

6502-programmeringsmodel

aan op het numerieke toetsenbord. Het dis-play moet nu 0021 60 vertonen. Ga zo ver-der tot het hele programma is ingevoerd.Druk op de adres-toets, sla 20 aan en con-troleer al drukkend op de mem-toets of allesklopt. Sla vervolgens adres 60 aan en voerde data FF, 2, 1, 0, 0, 0 in, steeds gescheidendoor een druk op de mem-toets. De laatstetwee nullen maken de adressen leeg waarhet resultaat van de optelling in terecht-komt. Sla weer adres 20 aan en druk op dego-toets om het programma te starten. Ophet display verschijnt 000B 28, wat aangeeftdat de uitvoering van het programma werdonderbroken door een ,,breakpoint” op eenadres met laag deel 27. Het adres direct vol-gend op het breakpoint heeft als lage deel28 (000B is het eerste informatie-registervan de breakpoint-routine, zie tabel rechts-onder pag. 42). Druk op de mem-toets enlees de inhoud van de accumulator op hetmoment van de break. De volgende druk opmem brengt de toestand van de overfiowen carryvlaggen in beeld; de carry is 1,doordat bij het getal FF een 1 werd opgeteld, met als resultaat 00 en 1 onthouden.Sla adres 64 aan en inderdaad, het resultaatvan de eerste halve optelling was 00. Na eendruk op go gaat het programma nu verderop adres 0028, ondanks het feit dat het dis-play 0064 laat zien.Zou de gebruiker het programma opnieuwwillen starten, dan moet eerst op reset worden gedrukt om de breakpoint-routine teonderbreken. Een druk op go geeft daarnatoegang tot de monitor, en nég een druk opgo laat de uitvoering beginnen bij het adresdat op dat moment in beeld is. Het enigeverschil tussen de monitor en de breakpoint-routine is de reactie van de computerop de go-toets; het is dus mogelijk om tij-dens de breakpoint- routine de inhoud vanadressen te wijzigen. V66r de breakpointroutine na een druk op go het programmalaat verdergaan, wordt de inhoud van informatieregisters 000C, 000E, 000F en 0011t/m 0014 gelezen en aan de betreffende registers in de 6502 en de 6532 doorgegeven.Wijzigingen die tijdens de onderbreking indie registers worden aangebracht, beinvloeden dus de voortgang van hetprogramma,wat handig is bij het verbeteren van zelfge-maakte programma’s. Aangenomen dat hetprogramma is verdergegaan op adres 28,verschijnt nu op het display 000B 2F. Tweedrukken op mem vertellen ons dat het pro-gramma stopte met 03 in de accumulator en

Hiernaast: hetprogrammeringsmodel van de 6502 toontde inwendige registers van de processoren de vlaggen in hetstatusregister. Daar-onder De geheugen-indeling van de Bètacomputer. Van hettotale adresbereikworden alleen de nul-pagina en het gebiedvanaf F 800 tot FFFFbenut. Van die laatste2048 bytes gebruiktde Bèta-monitor er952.

dat overflow en carry allebei nul zijn. Adres64 is nog steeds 00, maar adres 65 bevat 03;2FF + 1 = 300, met andere woorden. Nogeen opmerking: als tijdens monitor ofbreakpoint-routine geprobeerd wordt de in-houd van een adres te wijzigen, dat omwelke reden dan ook niet toegankelijk isvoor schrijfoperaties, verschijnt ,,Err” ophet display. Een druk op go laat vervolgenshet adres weer zien met zijn oorspronkelijkeinhoud.Behalve de monitor en de breakpoint-routine bevat Bèta-monitor nog drie routinesvoor het werken met EPROMs in de pro-grammeervoet. De eerste is uitsluitend voorlezen. Sla startadres FAC9 aan (zie tabellinksonder pag 42) en druk op go. 0p hetdisplay verschijnt ,,read”. Nog een druk opgo, gevolgd door het aanslaan van een adresbrengt de inhoud daarvan in beeld. Dezeroutine reageert niet op de controletoetsendata en go. Een druk op reset, gevolgd doorhet aanslaan van go, startadres FAE3 en golaat ,,FF?” op het display verschijnen. Dezeroutine kijkt of een EPROM leeg is (alleadressen bevatten dan FF), nuttig ter con-trole van een wisoperatie. Een druk op gostart de routine, waarna gedurende 3 seconden een vage 8 links op het display ver-schijnt, gevolgd door ,,beta 84”. Was deEPROM niet leeg, dan toont het display,,Err”. Een druk op go laat het eerste niet-lege adres in beeld verschijnen (de routine,,read” is nu aan het werk).Een druk op reset, gevolgd door het aan-slaan van go, startadres FB 1 B en go brengt

çi- Voorwaartse relatieve sprong-tabelo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3(1 312 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 473 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 634 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 795 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 956 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 1117 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

çi Achterwaartse relatieve sprong-tabel1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E

8 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 1139 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97A 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81B 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65c 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49D 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33E 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17F 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

7 0

L A7 0

x7 0

1 Y15 7 0

1 PCH PCL

accumulator

indexregister X

indexregister Y

programmateller

stackwijzer

87 0

Iii S7 0

1 N f v B j D t Z C status-registerL carry

nul

IRQ-masker

decimaal

break

overfiow

negatief

1 = waar

1 = resultaat nul

1 = IRQ verhinderd

1 = waar

1 = BRK

1 = waar

1 = neg.

(;eheugen-indeling

s,triahclcn monitor

ve’. t rii t varimlicl 1

v:mriitidcn EPROM-bcsturinglhrekpoint-inforrnatie

breikpoint-informatic

iiijc RAM (99 bytes)

stick (ruimte gebruikt((()ii monitor)

t (t. timer

1841)1)18414F

(40141)8)15

(8)7718)78

0071(41)410

1418(1

F8140monitor

F9DFFDF

ROver tirverwijzing

(SF2(se.ik)s)((lt-ri)utinc

1 PROMhesturingt (‘1)1I(. ii

N8vltsttorsernij,m

FB7I)24iiiirskkk cml wekker

F( 9 t

FR5Liraktcrt:i(wI

(iii)

S Utoteil (vist)

til —

:e

-J

40 KIJKMEI1984

.. BÈTA

Hieronder: de 56 instructies in,,mnemonics” Achter elke mnemonic staat kort de betekenis vermeld.Verder nog een overzicht van adres-seermogelijkheden en de resultatenvan de CMP-instructie. Rechts: Hetschema van de instructieset. Voorelke geldige combinatie van mnemonic en adresseermethode is ereen hexadecimale code. Bijvoorbeeld: de eerste regel van het pro-gramma PLUS (pag. 42) is ,,LDAL1’ Li is een symbool, waarvan debetekenis wordtgegeven in de lijstdirekt onder het programma:Li = $ 60, het hexadecimale adres0060. De hoge byte van het adres is00, dus het bevindtzich op paginanul van hetgeheugen. In hetschema vinden we LDA in de kolom,,mnemonic”, met daarnaast een logische voorstelling van de instructie.In de hoofdkolom van adresseermethode ,,zero page” staat op de regelvan LDA de hexadecimale code AS.Daarnaast, onder de subkolom ,,n”,het aantal klokperioden. n = 3, watbij de klokfrequentie van de Bètacomputer (1 mHz) betekent dat deuitvoering van deze instructie 3 mi-croseconden in beslag neemt. Desubkolom geeft tenslotte hetaantal bytes, 2 in ditgeval, terwijlonder ,,processor status codes” devlaggen staan vermeld die door deinstructie worden beïnvloed. Vorigepagina onder: Bij spronginstructies(,,branch”) berekent de processorhet adres waarnaar gesprongenwordt door de 2e byte van de in-structie (de verplaatsing) op te tel-len bij het adres van de instructievolgend op de branch. Bij de berekening van de verplaatsing zijn desprongtabellen handig.

6502-instructies

AL)( ‘ — accumulator 1ts chu uri mctcarryAN[) - wcumuhiior \\1) gchcugcnASL ukcnktindig schuiven naar IInk\

ichugen 01 tctiitilitoiB(’(: —sprong indien carryvlig ‘0B(’S — sprong indtn ari s t 1”13h0 — sprong indien luk lagBI’I vergelijking hits in eheugen met

accumulatorEtMI —sprong indien negaticis lag 1”(t \ 1 — sprong indien nuls lac ‘‘0’’BPI —sprçngindien ncgatict lag “0’BRK - Break (getorceerde interrupt. gebruikt

1 RQ-vector onafhankeIik vanmaskerbit)

B\’(’ — sprong indIL’n os ‘rt1o s lig ‘‘0”BVS — sprong indien ovcrflows lag “1”CLC — maak arr ‘ lig “0”(‘I,D — maak decimaals lag ‘‘0”c1,1 — maak I’k’i Intcrrupt’ma%kerhlt “0”

(zodat dc 6502 luistert naar LRQsignalen)

(‘I.V —maak overflowvlag”O”(‘M1 — vergelijking geheugen met

accumu(‘PX — s ergelij king geheugen met register X(, t’)’ vereliiking geheugen met register YL)l( -gcheugenminl[)FX -registcrXmin 11)EY —recisterYmin 1loR —accumulator Fxclusisc-( )R geheugenIN(’ — geheugen lhl5 1INX — register X plus 1INY — register ‘t’ l’lt1s 1J ts1I — onvoor’s aardelijke spi one

JSR — 5()i1- naar subroutine ( returreulres

55 (0 rIt wo aard op de stack)LDA — geheugen naar aeeumulitotLDX — gehetigi’n naar register XLDY — gelteucen naar regtster YLSR — lisli schuiven n,tar rechtsNOP — geen operatieORA — aceutnulatot OR geheugenPHA — accumulator naar stackPHP — statusrcgtster naar staukPLA —bovenste staekloe,itic naar

accumulatorPIP — bovenste staeklocatie naar

statusregistcrROL — roteer een hit naar links (geheugen of

accumulator)ROR — roteer een hit naar rechts (gelteugen of

k’cu[uulator)RTI — return na nterrupt (haalt Oehalve

returnadres ook status s an staek)R 1 S return na subroutine (haalt alleen

returnadres van stack)SB(’ — aecumulator min geheugen met carryS1’(’ —maakcarrvslag”l”SED —maakdeeimaalslag”l’SET — maak ltt intcrrupt’maskcrhtt ‘‘1”

(zodat dc 6502 niet luistci t naar 1signalen)

S’[’A —accumulatornaargeheugenSTX — registcr X naar geheugenSTY —registerY naar geheugen1’AX — kopte aecttmulator naar register X‘I’AY — kopie aceuntulator naar register Y

1 SX kopie st,iekss 1 zer naar register X1 Xi\ — ko1t, rcgtster ‘5 naar accumulator

TXS — kopie register X naar staekuit,erTYA — kopie rcgtster Y naar aeetimulator

NNcNoIc OffRATION

INITMUCTIOM IMMEDIATE AISOIUTE ZEIOPAGE ACCUM INPLIEi IND, X)

ADC

AND

AS L

BCC

BCS

p, • op , •op , . o . o . oA+M+C—A (4)(1)

c —ttE::::::::::t-o

BRANCHONC=O (2t

BAANCH ON C = 1 (2)

(IND(, Y 1. PANE, X AlS, X All, T RELAT’YE INDIRECT 2 PAGE. Y co€s

BRANCH ON Z = 1 (2)

AAN 2C 4 3 24 3 2

BAANCI) ON N = 1 (2)

BRANCH ONZ = 0 2)

BRANCH ON N = 0 (2)

BREAK)S..Fg.1) uc 7

BRANCH ON V = (2)

O—D 0821

A—M C92 2CD4 3C53 2 C16 2

X—M E02 2EC4 3E43 2

Y—M 082 2CC4 3C43 2

M—1—M CE8 30852

M÷1-’M EE 6 3 E8 5 2

5+1»Y CD 2 1

JUMPTONEWLOC 4C 3 3

JUMPSUB)Ss.FIg 2) 20 6 3

M—A )1)A92 2A04 3A53 2 ME 2

M—y (1) A0 2 2 AC 4 3 A4 3 2

o—tE::::::Ett--c 4E8 348 5 24A2 1NOOPERATION LA 2 1

P—M S-1—S o 8 1

5+1—s Ms’-A 88 4 1

0+1—s M.—’P 4 1

2E8328522A21

L__::::_t 8E 8 3 66 5 2 8A 2 1

RT8N)NT)S.sF)g 1) 40 8 1

A — .1 — C—A (1) EO 2 2 ED 4 3 E5 3 2 El 8 2

1—c 3821

8E0

BIT

BM(

BN E

BPL

BAK

BVC

BVS

CLC

CLD

CL)

CMP

CpY

DEC

DES

E0R

) NC

JMP

JSR

LOS

NOP

PLA

PLP

ROL

ROR

SBC

SED

STA A—M 8043853 2 8182

550 X—M 8E 4 3 88 3 2

ATV 5-1.1 8C4 38432

TAS A—O AA2

TSO 5—0 BA2

TXS X’-S 9A 2

TVA V’-A 96 2

1) ADO 1 0 “N” (F PAGE BOUNOARV 5 CROSSED

(2) EDO 1 TON” )F BRANCA OCCURSTOSAME PAGEADO2TO ‘N” (F BRANCH OCCURS TO D(FFERENT PAGE

(3) CARRY NOT = BORROW

(4) (F )N DECIMAL MODE,Z FLAG (S (NVAL(DACCUNULATOR MUST 8E CHECKED FORZERO RESULT

702 2 •.‘‘‘‘‘‘ BUS

. . . ‘ 0 • ‘ ‘ CLO

015 2054 2004 3054 3 N ‘‘‘‘‘ ZC CMP

N ‘‘‘‘‘ ZC CPO

N ZC CPY

066 20E7 3 N Z’ DEC

N Z. DES

5152554 25D4 3594 3 N .‘‘‘‘ Z’ EOR

‘t,’’ q,t’ 2804 38943 N Z’ LOK

B44 2BC4 3 N Z. LOS

(RESTORED) S L S

0)

Resultaten CMP

voorwaarde nL’gatletvlag nulvlag carryvlag

A , X of Y kleittcr da)) geheugen 1 (1 0/\. x of Y geIt Ik 0)) gL’lteugclt t) 1 1A, X of Y groter dan geheugen ()* 1) 1

8 Dc negatiefvlag is ltwr allcen geldig hij s c ) CLI) )k)ng van getallen in twee-eomplementvoorstelling.

Adresseer-mogelijkheden

“1 tttmedmte’’ — de to cede h te van de tnstruclie 5 dc ))pcra)td.“Ahs))lL)tL’ — cle tVeL’Llc en dcrLle wie van dc tt3structle besLoten

in dc volgorde laag’hoog het adres ss a.)r de operand zich hcvittdt (heteffectieve adres. EA).

“Zero page” — dc os eede hyte van de instructie hes (t het lage deel van het effectieveadres. liet ltoge deel is nul.

“Accumulator” -‘ de instructie llcstaa) uit één hyte en sserkt op de accumulator.‘Zero page , X of (“ — de tWceLte llVte vin de instructie wordt opgeteld 0) ) InLle\regster X of Y

(zonder carry). 1 let resultaat is de lage hvte van het eflect)esc (dR’s. Dehoge hs te is nul.

“Absolute . X of Y’. — indexregister X of ‘t’ s OrLlt opgeteld hij de tweede en derde hyte van detnstruetic. lIet resultaat is ltet etfectws e adres

“(Indirect, X)” — ltct X-rcgister aordt opgeteld hij dc tueede hte van de tnstriictie (zonderearr 1. 1 let t LsLIl! .1,)) iS een locatte op dc nul.pagina die het lage deel vanhet etfeettes L’ adres hes t) . De ‘ olgende locatie bevat het hoge deel.

‘(Indirect). Y” — de tsscede hte van de instruetiL’ lscs al het adres van een locatie op de nul’pagina. l)e inhoud san dw locatie uordt opecteld hij register Y hetresultaat is de lage hyte van het effectieve aIres De carry van dciebewerking ss ordi opgeteld hij de inhoud van de s olgende nul-pagina-locatie. Het resultaat is de hoge hyte van het ctfeet)e’ c adres,

KIJKMEI1984 41

BÈTA

,,burn” op het display, een routine waarmeeeen EPROM net als normaal het werkgeheugen adres voor adres kan worden volgeschreven. Een druk op go, gevolgd door hetaanslaan van een adres brengt de inhouddaarvan in beeld. Is de locatie leeg (FF),dan kan hij worden gevuld door het aan-slaan van de data-toets, het gewenste getalen de mem-toets. Pas de laatste handeling,,brandt” de informatie in de EPROM.Slaagt de operatie, dan verschijnt het vol-gende adres in beeld. Lukt het met (adresniet leeg om mee te beginnen, 25 volt nietingeschakeld, EPROM defect), dan toonthet display ,,Err”. Een druk op go toont hetweigerachtige adres met de oorspronkelijkeof halfgewijzigde inhoud (de routine ,,burn”is nog steeds aan het werk). Opmerking:V66r het plaatsen of verwijderen van een

EPROM moeten de voedingsspanningenworden uitgeschakeld. ,,Inbranden” van in-formatie lukt alleen bij ingeschakelde 25volt.Behalve Bèta-momtor bevat de EPROM opde controller nog een demonstratieprogramma, een 24-uursklok met wekker. Startadresis FBEF. Na aanslaan hiervan (plus go), begint de klok te lopen. Het adresgedeelte vanhet display toont uren en minuten, het data-gedeelte de seconden. Een druk op memstopt de zaak voor instelling van uren enminuten via het numerieke toetsenbord.Een druk op go laat de klok weer lopen. Naeen druk op de adrestoets kan de alarmtijdworden ingesteld; de klok loopt weer doorna een druk op go. Aanslaan van de data-toets schakelt het alarm in, dat weer wordtuitgeschakeld door een druk op go.

Links: in/uit pørteflA en B bevindenzichnet als de timer in de6532 op het control-Ier-gedeelte van deBèta-computer.Daaronder de start-adressen van de routines in Bèta-monitor(zie tekst) en de vee-tor-adressen. De6502 heeft een reset-pin en twee interruptpinnen. Laag- enweer hoogmaken vande reset-pia veroorzaakt een sprongnaar het adres dat isopgeslagen in FFFCen FFFD, in dit gevalhet startadres vanBèta-monitor. De in-terrupt-pinnen werken op soortgelijkeJijze, maar hier looptde vector via eenJMP-indirect-instructie, die gebruikmaakt van een adresin 0007-8 (IRQ) of0009-A (NMI). Heteerste adres verwijstnormaal naar debreakpoint-routine,het tweede naarBèta-monitor. De ge-bruiker kan dezeadressen wijzigen;een druk op resetherstelt steeds deoude situatie. Rechts.de terminakonnectors (onderaanzicht).Daaronder het pro-gramma PLUS. Hettabelletje geeft de resultaten van twievoorbeelden (Gi enG2 stand van zakenna de eerste entweede druk op go).Onderaan: de informatieregisters van debreakpoint-routine.

PLC-connector

Ik() Q0

N\1I 00

IAO 00

PA2 00

PA4 00

PA6 00

I’137 00

P115 00

00

IBi:’ 00

1)I, 0

PLUS0020 A50022 180023 65@25 850027 ø@0028 A5002A 65002C 85OQ2E 00002F 4C

Li =$60L2 =$62L3 =$64Hi =$61H2 =$63H3 =$65

Hi/LI =0102 Hi/Li =O2FFH2/L2 = 1010 H2/L2 = 0001

Gi G2 G-1 G2

PCL 28 2F 28 2FACC 12 11 00 03o/c 00 00 01 000064 12 12 00 000065 00 11 00 03

Breakpoint informatie adres

Lage deel programmateller.locatie volgend opbreakpointAccum tilatorOverilow ‘carry-vlaggenRegister XRegister YStackwijzerRichtingregister poort ADataregister poort ARichtingregister poort BDataregister poort B

connector voortoepassingen

0 +5.L0OIRO0\5I1

RSI0PAØ

PAl0PA2

PA30PA4

PAS0PA6

PA7PB7 0

lIPPB5 0

PB40PFPI

P02Pl) 1 0

I’IIO

Gegevens 1/0 en timer

011

RSI

PAl

PA3

PA5

PA7

P06

P84

P131

1/0-poorten:

adresRichtingregisterpoortA 11081 een”l”in hetDataregister poort A 0080 richtingregisterRichtingregister poort B 0083 maakt van dat bitDataregister poort B (5182 een uitgang

schrijvenPoort A7 ftankdetectie: naar adres

pos. flank neg. flank

Poort A7 interrupt 0087 0086toegestaanPoortA7interrupt 0085 0084verhinderd

Instelling timer:

schrijven naar adresLengte interval in T interrupt interrupt

toegestaan verhinderd

1 009c 0094 datahus moet8 009D 0095 aantal inter—

64 009E 0096 vallen aan-1024 009F 0097 geven

Lees interrupt-vlaggen:( en iiisi:ik P-A7-vlag ‘‘0’’) adres

Data-hit 7 is de timervlag 0085Data-hit 6 is de P-A7-vlag

60

6264

616365

20 00

LDA LiCLCADC L2STA L3BRKLDA HiADC H2STA H3BRKJMP PLUS

functie display startadres

Betamonitor - bEizR 5lLj F9BBLees EPROM s_Pl 1

FAC91 CflC’

Controleer of EPROM FAE3leeg is (alle locaties g—g— —bevatten dan FF) I_,_ l

“Brandt” informatie jg gpçg FBIBindeEPROM

24-uursklok met wekker FBEF

Eventueel te wijzigen informatie:

adreslage deel hoge deel

IRO variabele vector 0007 0008NMI variabele vector 0009 000A

Bij gebruik van moduul (zie tekst) ook:

NMI vaste vector FFFA FFFBReset vaste vector FFFC FFFDtRQ vaste vector FFFE FFFFTijdeonstante display/geluid F803

000B

000C000D000E000F00100011(4(41200130014

42 KIJKMEI1984

De bouw van de Bèta-computer is nietmoeilijk, zelfs niet voor een beginnende soldeerartiest. De lijst op pagina 47 geeft opdrie na alle benodigde onderdelen. De uit-zonderingen zijn de twee ,,prints” (gedruktebedradingskaarten) waar de rest van de onderdelen aan wordt vastgesoldeerd en hetprogramma Bèta-monitor, opgeslagen ineen EPROM. De prints en de EPROM zijnte bestellen bij Pitronics, Graaf Florislaan32 Vogelenzang, handelsregister Haarlemnr. 56717, bankrekening nr. 16.13.62.710 Deprijzen: (A) terminalprint f 35,—, (B) con-trollerprint f 15,—, (C) Bèta-monitor f 37,50,(D) fotokopieën van de printlayouts f 2,50inclusief verzendkosten binnen Nederland.De EPROM gaat vergezeld van een complete assembly-listing van de inhoud, metcommentaar. Ervaren hobbyisten kunnende prints gemakkelijk zelf etsen, vandaar defotokopieën. Bestellen gaat door overmakenvan de nodige guldens op rekening van Pitronics, met vermelding van adres, woon-plaats en pakket ABC, CD of elke anderegewenste combinatie. Na ontvangst wordtzo spoedig mogelijk overgegaan tot verzending, maar reken op een week of twee. Deprijzen zijn geldig tot eind 1984. Daarnaeerst informeren.Twee prototypes van de Bèta-computerwerken al weer een paar maanden pro-bleemloos. Toch blijft het mogelijk om dejuiste onderdelen zorgvuldig en netjes aanelkaar te solderen, en ondanks alles te eindigen met een dood apparaat. Een ic kan albij aanschaf defect zijn geweest, of (waar-schijnljker) een van de talrijke soldeerverbindingen ziet er op het oog goed uit maarmaakt slecht contact. Voor de beginnendecomputer-enthousiast zijn zulke fouten heelmoeilijk te vinden. Daarom verzorgt Pitronics eventueel de reparatie als de zaak onverhoopt niet mocht werken. Voorwaarde isdat alle ic’s zoals aangegeven in voetjes zijngemonteerd, dat de EPROM het pro-gramma Bèta-monitor bevat en dat aan deschema’s (pag. 47 ) niets is veranderd. Vande onderdelen mogen equivalenten zijn ge-bruikt en in principe is een andere vormgeving van de prints geen bezwaar, al kan datde reparatie duurder of onmogelijk maken.Als gebruik is gemaakt van bij Pritronicsbestelde prints en de oorzaak van het defectis een etsfout in een ervan, dan is de reparatie uiteraard gratis. In andere gevallenwordt eerst een prij sopgaaf gedaan. Bètacomputers voor reparatie goed verpakt op-zenden naar Pitronics.Het proj ect vergt weinig gereedschap : eenboormachine, een collectie scherpe boortj es,een figuurzaag of een ijzerzaag, een soldeerbout van 16 watt met een fijne tip, harskernsoldeer, een kleine zijknipper, een tangetj e, een schroevedraaier en liefst een universeelmeter. De bouw van de terminal ishet eenvoudigst. In de print moeten om tebeginnen alle gaten worden geboord.0,8mm voor de ic’s en de meeste kleine onderdelen, lmm voor uitzonderingen zoalsde zekeringhouders en de connectors, 3mm

voor de boutgaten en 6,5mm voor de schakelaars, als het afgebeelde type wordt ge-bruikt. Een nieuw boortje van 0,8mm zal naéén print al aardig bot zijn. Na het borenkan het teveel aan printmateriaal langs dekaderlijnen worden afgezaagd, zodat over-blijft wat op de foto’s is te zien. Stap twee is

L±IA

het plaatsen van de draadbruggen (gefsoleerd montagedraad), gevolgd door eerst dekleine onderdelen en daarna de ic-voeten,de displays, de controletoetsen, de connectors en de 5-volt-stabilisator en zijn koelvin.Bij elk display moeten aan de rechterzijde(de kant van de decimaalpunten) tweepootjes worden afgeknipt. De tekening laatzien welke. Let bij de elektrolytische con-densatoren en de diodes op plus en min(aangegeven in de tekening op pag. 46 ) enbij de ic-voeten op voor- en achterkant. Devoorkant is net als bij de ic’s zelf meestal ge-merkt met een halve-maanvormige uitsparing, zoals ook aangegeven in de tekening.

EXACTEVERKENNINGEN

____ ____________

Door Steven Bolt

Bèta-computerdeel 2

t ?.!•J_____

;ï- . . ——

$.•#,•.... -E-:_I. . — 1 ii?- —

-—.--p— =- —-.--- -

__

-—-.-.— 1

-— j

H Hh!

Boven: Links de bovenzijden van terminal encontroller, rechts de onderzijden. Hel pro-gramma in de EPROM (,,c-bèta selfcopy”) bevat een routine voor het maken van een kopievan zichzelf, handig bij gebruik van de geheugenmoduuL Deze routine wordt net als de moduul besproken in het laatste artikel.

KIJKJUNI1984 45

BOVENAANZICHTEN

D 400RST .t•i Q 40•A39Q2 A5•2 390f238 OS.O. A4 •3 38 OCS137 A3 •4 37 QCS236 0 N.C. A2 •5 36 ORS35ONC Ai•6 350R/W•R’w Aø•7 34ORST33•Dø PAØ•8 33•Dø32•Di PAI•9 32•D131 •D2 PA2•1O 31 •D230•D3 PA3•11 C4 30•D3

J 29ÔD4 PA4•12 0 29•D41f) 28•D5 PA5•13 tf) 28•D5(0 27D6 PA6•14 (0 27•D6

26•D7 PA7•15 26•D725 OA 15 PB 7 • 16 25 • tRO240A14 PB617 24PBØ23 OA 13 P135 •18 23 •PB1220A12 PB4•19 22PB221 •.L +5 •20 21 •PB3

0 24•+5 l1•1 14•.523 •A8 12•2 o 13QJS22•A9 O1•3 1201621 •v 13•4 0 110032000E 14 S • 1O•1719A1Ø 02 6 •ia

(D 18OCE 1•7 8004,— 17•D7t% 16•D6C’%j 15D5

14 • D4 détail bus13 • D3

sotdeervoet

tIIYY

De kapjes van de controletoetsen wordenlos bijgeleverd. De witte letters erop zijnwrijfletters (niet beslist nodig maar wel zonetjes), die het beste kunnen worden opgeplakt véér de kapjes op hun plaats wordengeklikt. Wrijfletters zijn niet slijtvast. Zemoeten worden gefixeerd met een helderelak, bijvoorbeeld Kontakt Plastic-Spray 70.Tot slot worden de schakelaars, het membraantoetsenbord, de poten (wij gebruikenkale boutjes m3 x 20) en het luidsprekertjegemonteerd. Het membraantoetsenbord iseen Nederlands product (b.v. De Naam-plaat) en werkt uitstekend, al is een ,,piep”

ter bevestiging van een toetsaanslag onmisbaar. Montage is heel simpel. Trek het beschermvel van de achterkant en wrijf hettoetsenbord als een sticker op zijn plaats.Een connector wordt bijgeleverd; plak dezemet twee-componentenlijm onder de printen soldeer hem daarna vast. De foto van deonderzijde laat zien waar. Ook het luidsprekertje is een kwestie van lijm.Iets moeilijker is de bouw van de controller.Ook hier worden eerst alle gaten geboord,vanaf de onderzijde. Niet alle aansluitpennen van de ic’s steken namelijk door deprint heen. In het schema links op pagina46 zijn de pennen die dat wél doen gemerktmet een zwarte stip. De bus-soldeervoetenzijn speciaal voor het werken op dubbelzijdige print voorzien van pennen met een dikbovendeel en een dun onderdeel. Alleen het

Uiterst links: De controllerprint van boven gezien. Dedoorverbindingen tussen boven- en onderzijde zijn getekend als zwarte stippen.Daaronder: Bovenaanzichten van de ic’s. Als een cirkeltje getekende pennen steken niet door de print heen.Links: De terminalprint.Rechts: de onderdelenlijst.De prijzen (per stuk) zijn zo-als wij ze betaalden in dewinkeL Tussen haakjesstaan de laagste in advertenties gesignaleerde prijzen.Als EPROM-voet in het vul-station kan een bus-soldeervoet worden gebruikt; eengewone voet wordt vrij snel,,uitgewoond” Wie het vul-station veel denkt te gebruiken kan ook een echte test-voet monteren, met een hen-deltje om de contactdruk telossen bij plaatsen of verwijderen van een EPROM. Bijgebruik van een bus-soldeervoet is het plaatsen van eenEPROMniet veel moeilijker, maar verwijderen vergthet voorzichtig hanteren vaneen schroevedraaier. Uiterstrechts: 1) het schema vantoetsenbord, display enEPROM-vulstation; 2) en 3)het opwekken van de klok-en resetsignalen; 4) en 5) ge-lijkrichting en stabilisatievan de twee voedingsspanningen; 6) de controller.Poorten A en B, de 16 pro-grammeerbare in/uit-lijnenvan de 6532 bedienen ondercontrole van Bètamonitor 6displays, 20 toetsen, eenluidsprekertje en 2 LEDs.Bovendien verzorgen ze dedata-, adres- en controlesignalen naar de EPROM, of

besturen ze in plaats daarvan via de 2e con-nector toepassings-elektronica. Hierover inhet volgende artikel meer.

onderdeel steekt door de print heen en moetdus hij de met een cirkel gemerkte pennenworden afgeknipt. Nauwkeurig werken engoed naar de foto’s en tekeningen kijken ishier geboden. De montage-volgorde die hetgernakkelijkst werkt en de minste kans geeftop vergissingen is als volgt: eerst de drieweerstanden en de condensator, dan dedoorverbindingen tussen boven- en onder-zijde, aangegeven door zwarte stippen in detekening op pagina 46 linksboven. Hiervoorzijn ,,trackpins” in de handel, maar met eenstukje blank montagedraad gaat het ook.Na de doorverbindingen kunnen de bijge

.1. •iRQY • 2.01 03IRQ 4NC.•5NM1•6sync07

+5 •8A009Al 010A2 011A 3012A 4 013A5 014A6 015A 7016A8 017A9 018A 10019A1l020

A7 01A6 02AS 03A4 04A3 05A2 06Al 07A0 0800 09Dl 01002 011

.1. 012

46 KIJKJUNI 1984

. ..

.; . . BÈTA

Onderdelenlijst

Controller6502 microprocessor f 29,50 (f 23,80)6532 16 1/0, 128x8 RAM, timer f 43,50 (f 29,85)74LS00 f1,102x IC-voet DIL-40 Cambion f 5,50bus-soldeerIC-voet DIL-24 Cambion f 3,35bus-soldeerIC-voet DIL-14 Cambion f 1,95bus-soldeerprintconnector DIN-41 617 f 3,6031 p. M-haaks2 x weerstand 4K7 1/4 W f 0,10weerstand 3K3 1/4 W f 0,10elco luF 63V f 0,60

Terminal7805UC stabilisator + SV78L15 stabilisator + 15V2x 74LS36574LS 14574LS1474LS932x 74LS1646x display MAN-74Acijferhoogte 9mm common cath.3x IC-voet DIL-164x IC-voet DIL-14IC-voet DIL-24 (zie tekst)printconnector DIN-416173 1 p. V-rechtprintconnector DIN-4161721 p. V-rechtmembraan-toetsenbord IKMS-9214x4matrix0t/m9 + At/mF2x digitast SRUL met zwarte kap2x digitast SRU met zwarte kapdigitast SRU met rode kap2x C&K tuimelschakelaar enkel-omkoelelement PR-19printkroonsteen 4-polig2 x zekeringhouder 2Omm, printmont.zekering 630 mA 2Omm traagzekering 63 mA 2Omm traag2mtr PVC-montagedraad 0,Smmharde kernminiatuur luidspreker 8 ohmkristal 4MHzzenerdiode 400mW 10Vienerdiode 1W 5V6diode 1N41482 x B40C1500 bruggelijkrichterelco 2200uF 16V radiaalelco 470uF 40V radiaalelco 22uF 16V radiaal4 x condensator lOON MKHcondensator 47N MKHcondensator 470P keramisch12x weerstand lOK 1/4W2x weerstand 2K2 1/4 Wweerstand 1K 1/4Wweerstand 120E 1/4Wweerstand 180E 1/4 Wweerstand 2K2 1/2 W

f3,35f 1,85f 2,05f4,85f 2,15f 1,80f 3,20f6,15

f0,95f0,85f3,35

,1S

f 4,20

f 27,50

f7,50f5,15f5,15f 2,95f3,20f 1,85f 0,60f0,55f 1,30f 1,00

f6,35f 13,25f0,55f0,90f 0,15f 1,30f 2,95f 1,70f 0,45f0,50f0,35f 0,25f0,10f0,10f 0,10f 0,10f0,10f 0,15

knipte ic-voeten worden geplaatst, gevolgddoor de connector. Enkele ic-pennen en demin-poot van de condensator dienen ookals doorverbinding en moeten dus aan beidezijden van de print worden vastgesoldeerd.Als alles klaar is gaan de ic’s in hun voetenen de controller in zijn connector. Plaatseen zekering van 63 mA in de houder rechtsop de terminal en een zekering van 630 mA

in de middelste houder. Beide zekeringenzijn traag. De computer moet worden ge-voed met een wisselspanning van 8 t 9 volt,aan te sluiten op de printkroonsteen (detwee schroefjes die zich het dichtst bij het

1

0

toetsenbord bevinden). Een transformatormet een dergelijke spanning is meestal welvoorhanden (een beltrafo is bijvoorbeeldprima). Een tweede wisselspanning van 24volt is nodig bij gebruik van het EPROMvulstation. Wie de Bèta-computer om te beginnen alleen gebruikt in combinatie met

boek één (Programmeren van de 6502, zievorige Bèta) kan de 24 volt voorlopig weglaten, net als de onderdelen van het vulstation(die uit schema 5 hierboven, de twee74LS164’s, de lege voet en de 1N4148). Eennette eigen voeding krijgt de Bètacomputerals twee kleine trafo’s worden gemonteerdin een behuizing die ook dienst doet als steker (foto vorige Bèta). Een stuk vieraderigsnoer (niet te dunne aders) verbindt de trafo’s met de printkroonsteen. Wie een enkeletrafo heeft waar zowel 8 als 24 volt vanafkomen; denk eraan, het moeten twee ge-scheiden wikkelingen zijn!

KIJKJUNI1984 47

Om te beginnen een tegenvallend bericht uitde boekhandel: ,,Programmeren van de6502” door Rodnay Zaks is uitverkocht, zomeldde een lezer. Natuurlijk geldt dat nietvoor de Engelse versie, maar om de vertaling ging het ons juist. Gelukkig is er eenuitstekend alternatief : ,,Microcomputersvan A tot Z” door M. B. Immerzeel, uitgegeven door De Muiderkring b.v. (ISBN 906082 1 82 3). De titel klinkt heel algemeen,maar toch is het boek opgebouwd rond de6502 microprocessor en net als dat van Zaksgericht op de beginner. Alle programma-voorbeelden zijn voor de 6502 geschrevenen passen op één na in de standaard Bètacomputer. Het boek behandelt uitvoerig deverschillende binaire rekencodes en de6502-instructieset. In de laatste hoofdstuk-ken wordt ter vergelijking nog een korte beschrijving gegeven van twee andere proces-sors, de 6800 en de 8080. De prijs is ongeveer gelijk aan die van het uitverkochteboek. Verder ziet het ernaar uit dat 1984geen al te best chip-jaar wordt. De vraagovertreft hier en daar nogal het aanbod, zo-dat zelfs de heel gangbare ic’s waaruit deBètacomputer is opgebouwd niet altijd opvoorraad zijn. Verschillende elektronica-warenhuizen afbellen wil nog weleens helpenen geeft ook een beter inzicht in de prijsontwikkelingen. Adressen en telefoonnummerszijn te vinden op de advertentie-pagina’svan elektronica-bladen zoals Elektuur enRadio Bulletin. Tot slot nog een tip voorcomputerbouwers op zoek naar geestverwanten. De KIM-gebruikersciub Nederland(Voorburgpad 10, 6843 EM Arnhem, tel.085-8 16935) houdt zich bezig met alle ma-chines waarin de 6502 en zijn familieledenworden toegepast. Er is veel kennis in huisen nieuwe leden zijn altijd welkom.Over tot de orde van de dag: een toepassingvan de Bètacomputer. Als voorbeeld heb-ben we gekozen een ,,slimme” klokthermostaat voor de centrale verwarming. Waar-om? Ten eerste omdat CV een aardig enniet te ingewikkeld voorbeeld is van meet-en regeltechniek. Ten tweede omdat werkenaan een klokthermostaat het voordeel heeftdat de huisgenoten kunnen zien waarje meebezig bent. En het is een eerbaar doel; te-rugdringen van de stookkosten, comfortabeler maken van de woning. Dat klinkt beter dan het streven naar nog snellere ,,SpaceInvaders”, nietwaar?De eerste stap bij het ontwerpen van elkecomputertoepassing is een verkenning vanhet probleem. Uitgaan van de computer isdaarbij niet de beste methode. Zonder twijfel kan micro-elektronica de elektromechanische klokthermostaat vervangen. Maarhet moet ook zin hebben. En dat is alleen zoals de nieuwe oplossing goedkoper is ofaanmerkelijk beter werkt. Elektromechanische thermostaten zitten zo simpel in elkaardat aan de prijskant waarschijnlijk geenwinst valt te boeken. Voor zijn bestaansrecht zal een computerthermostaat dus beter moeten werken. Om te bepalen of datkan, moeten we een duik nemen in de ver-

Boven: Wie de thermostaat (of de Bèta-computerplus uitbreiding) voorziet van ons programmakrijgt te maken met de volgende gebruiksaanwijzing. Klok gelijkzetten: Toets dejuiste tijd in. Bijaantikken van het eerste cijfer valt het temperatuurdisplay weg ter bevestiging. Herstel tikfoutendoor gewoon verder te toetsen tot dejuiste tijd ophet display staat. Na aantikken van de E-toets begint de klok te lopen met de interne seconden-wijzer op nul. Dagtijd/temperatuur instellen:Toets A, gevolgd door de tijd waarop het apparaatmoet overschakelen naar dagtemperatuur. Directna het aantikken van A dooft het temperatuurdisplay ter bevestiging, net als de E-LED. De A-LEDgaat aan. Toets E als de gewenste schakeltijd ophet display staat; het tijddisplay valt weg, het temperatuurdisplay gaat aan. Tik de gewenste dagtemperatuur, gevolgd door een E. Alleen wijzigen vande temperatuur: toets A, toets E, toets temperatuur, toets E. Alleen wijzigen van de tijd: toets A,toets tijd, toets E, toets E. Nachttijd/temperatuurinstellen: Via toets B, verder als dagtijd/temperatziur. Uitschakelen dag/nacht-automaat: Toets F.De E-LED dooft, de F-LED gaat aan. Kiezen his-sen dag- en nachttemperatuur gaat door het aan-tikken van D of C. De temperatuur blijft op de ge-kozen waarde tot de volgende opdracht. Terugnaar automaat: toets E. LED’S D en Cgeven inbeide gevallen aan welke temperatuur wordt nagestreefd. Hiernaast: Metingen aan een ,,model”(een afgesloten glas op een elektrische kookplaat,met daarin de temperatuursensor van de thermostaat). De gestippelde hjn laat zien hoe de temperatuur varieert als de verwarming wordt geschakeld alleen op basis van de temperatuur in hetglas. De bedoeling is te stijgen van 25° naar 35°.

warmingstechniek. Doel van een verwarming is het verstoken van brandstof omdaardoor het huis te verwarmen. Een sta-biele situatie ontstaat als het totale warmte-verlies gelijk is aan de geproduceerde warm-te. Het warmteverlies bestaat uit twee de-len: de warmte die de woonkamers afstaanaan de buitenlucht (via muren, ramen en

öeiA

Door de grote traagheid van het systeem schiet detemperatuur na uitschakelen bij 35° nog ver door;de totale brandduur is 150 seconden. De ononderbroken hjn toont hetgedrag van de ,,slimme” thermostaat. In totaal zes brandpulsen (de eerste viervan 10 sec., de laatste twee, omdat de stijging telangzaam ging van 20 sec.) verzorgen de gewenstestijging met minder ,,overshoot” en een lagerekookplaattemperatuur. Natuurhjk is een huis metCVgeen glas op een kookplaat, maar de grafiekgeeft toch een indruk van het principe.

door ventilatie) en de warmte die de installatie zelf verliest via de schoorsteen en even-tueel door het ongewenst verhitten van hetstookhok in plaats van de radiatoren.Vooral het eerste soort verlies is voorname-lijk een kwestie van betere isolatie, maareen thermostaat die nauwkeurig regelt enbovendien de temperatuur aanpast aan de

___

çsEXACTE VERKENNINGEN

____ ____ _____

Door Steven Bolt

Bèta-computer deel 3

ENTER I*UTOMAT1SCH

sTa DAGTtJD/ TEMP IN

. £

STEL.NACHTTIJO/TEMPIN • SSTHOUO(N AAN • F

DAGTEMPEMATUU . 0

NACHTTEMPIfl*YUUR • c

It’onic.

i1

50-

40

30

-B ‘

, ‘, \

\\

-

10 20 30 4 50

KIJKJULI1984 43

Boven: De thermostaatis ondergebracht in eenstandaardkastje (Veronr.65.2522,lSSx 110X6Omm).Debouwiseen klus voor de enigszins gevorderde hobbyist. Echte beginnersdie ermee willen experimenteren kunnen hetbeste hun Bèta-coinputer uitbreiden met eenthermometer en een 10Hz-bron (zie tekst endeel 4). De drie plugjesonderaan zorgen voor

: • verbinding met de voedfngstransformator, de NTCen de CV-instailatie.De Jaatstegebruikt dezelfde twee draden als degewone thermostaat (het HB-relais verbindt ze om

de branders te starten; er is uitgegaan van 24-,‘olts-installatie). Een stukje rood acrylglas verbetert de leesbaarheid van het display.

cElke 5 secondej)- Vertaal ingestelde temperatuur

in frequentie . Is de ingesteldetemperatuur nul, neem dan 14°.

K Verwarming aan?

r0Ff + 1—> OFTmet limiet $FF

(NCOUN HCOUN?»_NCOUN-

tijd van de dag kan zeker besparçnd werken. Dat heeft onder andere te maken metons subjectieve temperatuurgevoel. Als eenthermostaat de temperatuur in een ruimtemerkbaar rond de ingestelde waarde laatslingeren, krijgen we het al gauw koud.Mensen zijn gevoeliger voor temperatuur-variaties dan voor absolute temperatuur, envooral in de winter zijn we geneigd te keizenvoor warm. De reactie op een variërendetemperatuur is dus vaak het hoger draaienvan de thermostaat. De verkeerde combinatie van temperatuur en tij d werkt net zo ; alswe ‘5 avonds de verwarming besparend heb-ben teruggedraaid en de volgende morgenopstaan in een steenkoud huis, is de eerstereactie de thermostaat wijd open draaien.Terwijl we ‘s morgens in feite minder behoefte hebben aan warmte dan ‘s avonds,want ‘s morgens zit er

nog beweging in en ‘s avonds zitten we stil.Gedraai aan de thermostaat verstoort destabiliteit van het systeem, wat brandstofkost. De best denkbare verwarmingsregeling zou dus onze wensen voorkomen doorde temperatuur volgens een van te voren bepaald schema aan te passen aan de tijd vande dag, en verder door de temperatuur zoconstant mogelijk te houden. Dat alles na-tuurljk bij een minimum aan stookkosten.In de meeste centraal verwarmde woonhuizen bestaat de installatie uit een stel branders, een ketel, een pomp en een netwerkvan buizen en radiatoren. De keteltemperatuur wordt begrensd door de keteithermostaat, de pomp draait in principe continu ende branders worden normaal gestuurd doorde kamerthermostaat (de variant waarbijwordt uitgegaan van een constante ketel-temperatuur en thermostaatkranen blijft

even buiten beschouwing). Nemen we aandat de doelmatigheid van de ketel nietwordt beïnvloed door de vlamhoogte, danzou in theorie de vlamhoogte aangepastkunnen worden aan het totale warmteverlies, zodat de temperatuur zowel in de ketelals daarbuiten constant blijft. De gebruikelijke systemen werken echter anders: debranders zijn aan of uit. Hoe hard de installatie moet werken is te zien aan de verhouding tussen aantijd en uittijd (,,duty cycle”).De traagheid van de grote thermische massazorgt voor een ,,integrerend” effect, zodatde radiatoren ondanks het j al nee-karaktervan de branders een vrijwel constante temperatuur houden, âls de thermostaat goedwerkt. De traagheid van het hele systeemzorgt er namelijk ook voor dat de temperatuur na het inschakelen van de thermostaatnog even blijft dalen, en na het uitschakelen

(

ONT + 1 — ONTSchakelde

verwarminguit als

NCOUN t ICOUNof als

ONT ONTM,mits

ONT ‘ minimumNa uitschakelen:

1 -* 0FFNC0UN- HCOUN

Ii

Verwarming inschakelen alsNCOUN + 4 < ICOUN en0FF minimum: 0 —> ONT

Als na de vorige brandpuls detemperatuur te hoog opliep:

ONTM - ONTM ONTM

Als de temperatuur juist telaag bleef:

ONTM + 0NTM ONTM,limiet$FF

Als de temperatuur voor de tweede keer te laagbleef, en de vorige brandpuls niet voor een

stijging van minstens 4 punten zorgde:

ONTM x 2—> ONTM, limiet $FF

44 KIJKJULI1984

Het stroomdiagramlinks beschrijft hetlaatste deel van hetprogramma. waarin be

1 sust wordt ofde branders geschakeld moe-ten worden. De listinghieronder komt over-een met de onderste,,box” vanhet stroom-diagram. De termendie eindigen op ,,coun”

, maken gebruik van depulsfrequentie zoals af-gegeven door de thermometer. De vertaling

1 naargraden en omge: keerd is alleen ten l?

hoeve van het display.op de gebruikte soft-ware-technieken wordt

4 nader ingegaan indeel 4.

nog een tijdje blijft stijgen. De ontwerpersvan de elektromechanische thermostaat realiseerden zich al dat de traagheid van huisen installatie gewoonlijk te groot is om hetmoment van uitschakelen door de kamer-temperatuur alleen te laten bepalen. Tervermindering van de slingerbeweging rondde ingestelde temperatuur bedachten zij de,,versneller”, of het ,,instelbare warmte-anti-cipatie-element”, zoals de firma Honeywellhet betitelt. Dit geheimzinnige apparaat isniets anders dan een kleine weerstand in 5e-rie met de thermostaatschakelaar. Na hetinschakelen gaat er een stroom door hetweerstandje, zodat het warm wordt. Dethermometer zit vlak in de buurt en zal dusstijgen. Hierdoor schakelt de thermostaatuit als de branders een zekere tijd hun besthebben gedaan, ook als de ingestelde kamertemperatuur nog niet is bereikt. Een-

maal uitgeschakeld koelen weerstand enthermometer weer af, waarna een nieuwebrandpuls kan volgen. Zolang het gaat omhet handhaven van één bepaalde temperatuur is deze regeling behoorlijk effectief—aangenomen dat de versneller correct isaangepast aan de thermische traagheid vanhuis en installatie. Maar de omschakelingvan nacht- naar dagtemperatuur verlooptminder gunstig. Bovendien zou de boel inprincipe steeds als er iets aan het huis ofaan het weer verandert opnieuw moetenworden afgesteld. Dat is niet praktisch endaarom verdient een thermostaat die zich-zelf afregelt de voorkeur. Zo’n ,,slimme”thermostaat zou altijd een ideale brandpulsafleveren, niet te kort (om condensatie bijde branders tegen te gaan, en ook om te frequent schakelen te voorkomen; bij elkebranderstart wordt immers een beetje gas

verspeeld) en niet langer dan strikt nodig is.Zo blijft de keteltemperatuur minimaal. Datis gunstig, want de ketelverliezen nemen afmet de temperatuur.Technisch gezien is dat zelfregelen in iedergeval voorlopig voldoende aanleiding voortoepassing van een microprocessor. Die kanimmers gemakkelijk zowel de klok- als dethermostaatfunctie voor zijn rekening nemen en wat belangrijker is: het karakter vanhet apparaat kan vrijwel volledig door soft-ware worden bepaald, wat in het experimentele stadium heel aantrekkelijk is. Deschema’s en foto’s laten zien hoe de hard-ware is opgezet. Aan de controller van deBètacomputer zijn een toetsenbord, een dis-play, zes LED’s en een thermometer toegevoegd. Verder wordt de 50Hz van het licht-net door 5 gedeeld om de software-klok vaneen 10 Hz-tijdbasis te voorzien. Delen door

NCOUN — $3B laatst gemeten temp.HCOUN — $C hoogst gemeten temp.ICOUN — $D ingestelde temp.STCOUN — $E starttemp. brandpulsONT — $10 lengte brandpulsOFT — $11 lengte brandpauzeONTM — $12 max. lengte brandpuls11SF — $A ‘undershoot”—vlag

hcoun + 4 > icoun?spring dan naarlabel clusi

[T-ir---]

LJ LJ LJ:..

BETASTAAT

A500C5ØD901 1A51 24612461238E51 28512

CLUSE A900850AFØ2F

USHOT 18A500

HCOUN hcoun < icoun?ICOUN spring dan naarUSHOT label ushotONTMONTM ontm — ontm/4ONTM opslaan in ontm

69Ø4 ADC#$40505 CMP ICOUNBØF1 BCS CLTJSFA5ØA CDA 11SF11011 BNE 11SFSEA512 LDA ONTM4612 LSR ONTM18 CLC6512 ADC ONTM9ØØ2 BCC STOTMA9FF LDA*$FF

STOTM 8512 STA ONTM85ØA STA 11SFDØ11 BNE OUTS

USFSE 18 CLCA5ØE CDA STCOUN6906 AOC*$ 411538 CMP SCOUN9008 BCC OUTS0612 ASL ONTM9004 BCC OUTSA9FF LOAII$FF8512 STA ONTM

OUTS A53B LOA NCOUN850E STA STCOUN60 RTS

LOACMPBCCLOALSRLSRSEC580 ONTMSTA ONTMLOA$ØSTA 11SFBEQ OUTSCLCLOA HCOUN

usf niet nul?springdan naar label usfse

ontm + ontm/2opslaan in ontmis het resultaat> $FF, maak ontmdan $FFmaak usf ongelijknul en spring naarlabel outs

stcoun + 4

5 is niet absoluut nodig — het kan ook insoftware — maar het vermindert de inirrupt-frequentie en dat is altijd zinvol. Bovendien moest er toch al een deler-ic aanboord komen om het ç 0 -signaal op tepoetsen. De 24-uursklok draait hier dus nietop kristal-tijdbasis, maar wordt net als eengewone elektrische klok in de pas gehoudendoor de lichtnetfrequentie. Normaal gesproken wordt die centraal geregeld vanuitZwitserland, dus dat moet goed zitten. Inelk geval is de fout op een willekeurig langetermijn volgens de SEP (SamenwerkendeElektriciteits-Producenten) vrijwel nooitgroter dan 1 minuut. Gebruik van de licht-netfrequentie maakt afregeling van de klokoverbodig; verder hoeft ffi 0 daardoor indeze toepassing niet kristal-stabiel te zijn.We hebben daarom geldbesparend gebruikgemaakt van een simpele RC—generator.Ook de thermometer is de eenvoud zelf. Vijfonderdelen is genoeg, en het temperatuur-gevoelig element (een schijf-NTC van 22K,nominale temperatuur 25° C, B-waarde4300, onderdeel nr. 51.41.22K in de catalogus van Display Elektronica) is daarvanmet f 2,— het duurste. De werking is alsvolgt. Samen met de instelpotmeter, de con-densator van 220N en de NTC vormt de555 een oscillator waarvan de frequentiesterk temperatuur-afhankelijk is. Gebruik-makend van PA7 als ,,edge-detecting inter-rupt” telt de controller oscillatorpulsen.Elke seconde wordt het totaal vergelekenmet het totaal van de vorige seconde. Zijnde twee totalen onelijk, dan vervangt htnieuwe totaal het oude in een bepaalde register, verder gebeurd er niets. Zijn de tweetotalen gelijk, dan wordt de bij het totaalbehorende temperatuur opgezocht in een tabel en doorgegeven aan het display. De ver-gelijking van de twee seconde-totalen werktals een filter, zodat korte stoorpulsen op hetlichtnet de thermometerstand niet kunnenbeïnvloeden. Ook wordt nerveus geflikkervan het display (en voortijdig inschakelen

Boven: De ,Datatern; Optimizer” is een doorTNO ontwikkeld intelligente kamerthermostaat.Het apparaat streeft naar een optimale duur vande brandpuls en kiest bovendien de schakelmomenten tussen verschillende geprogjammeerdetemperaturen zo. dat de nieuwe temperatuur wordtbereikt op de ingestelde bjd. Bijgebruik van degeteste softivare gedraagt de Rèta-thermostaatzich wat donimer op de ingestelde tijd wordt nietomschakelen begonnen. Maar het is een inieressante uitbreiding.) Een ander kenmerk is hetenorme aantal in te vren tijden en temperaturen: er zijn niet minder dan 42 schakelpunten mogelijk, ohwl 7per dag in een programma verspreidover 7 dagen. Datljkt +at fors. Onze ervaring isdat in de meeste nonhuizen niet voldoende regel-matig wordt geleefd om profijt te trekken van zo’ngedetailleerd weekscheina. Volgens TNO kan metde Optimizer 10 â ISprocent op de stookkostenworden bespaar4 ten opzichte van een goed afgestelde gewone thermostaat. De besparing doornachtierlaging is hierbij niet inbegrepen.

van de branders) voorkomen als de thermometer op de rand tussen twee tabelwaardenbalanceert. Een neveneffect is dat de thermometer na inschakelen een tijd lang nulgraden blijft aanwijzen, tot het circuit vol-doende is gestabiliseerd. Daarna vertoonthet display in een keer dejuiste temperatuur. Een probleem van dit soort schakelingen is natuurlijk ijking en nauwkeurigheid.De oscillatorfrequentie loopt van 48 Hz bij0,5°C tot 253 Hz bij 40,5°C. In het onderstegebied varieert de frequentie 2 Hz pergraad, oplopend tot 5 Hz bij 20° en 8 Hz bij40°, het eind van het meetbereik. Bij kamer-temperatuur wordt dus een temperatuurverschil kleiner dan 0,2° niet gesignaleerd,maar dat is in deze toepassing ook nergensvoor nodig (de software van het prototyperegelt de temperatuur binnen 3 â 4 frequentiepunten; grotere precisie betekent vakerdan gunstig schakelen van de brander). Watde stabiliteit op lange termijn betreft, er isgeen reden waarom die zou tegenvallen. Inelk geval werkt het prototype sinds januari

zonder verloop. Ondanks eenvoud en lageprj s is de thermometer dus prima op z’ntaak berekend, als we hem tenminste behoorlijk kunnen ijken. Op dit probleem

wordt in de volgende Bèta nader ingegaan.Een interessante eigenschap van de beschreven hardware is de ,,software-compatibiliteit” met de Bètacomputer. Toetsenbord endisplay zijn identiek (op de weggelaten con-troletoetsen na), zodat elk thermostaat-pro-gramma ook kan draaien op de Bètacomputer, mits die via de toepassingsconnector 10Hz aan NMI krijgt toegevoerd, plus eenthermometer-signaal aan PA7. Via een ex-

D tra 74L5145 kunnen de zes LED’s ook nogworden aangesloten, maar dat is niet eens

. nodig. Weglaten scheelt alleen bedieningsgemak. Experimenteren met de klokthermostaat is dus mogelijk door alleen de thermometer, de 10 Hz-bron en de relaistrap tebouwen. Het voornaamste verschil is dan devoeding. De hier beschreven versie heeftwat filters meegekregen tegen puisvormigelichtnetstoringen. Wat de software betreft;het is natuurlijk mogelijk om uitgaande vaneigen ideeën zelfstandig iets te ontwikkelen.De CV-installatie zal er niet gauw onder lijden, aangenomen dat de experimentelethermostaat net als het beschreven modelde taak overneemt van een tweedraads kamerthermostaat, die een wisselspanning van24 volt schakelt (we moeten de beginner af-raden zich met hogere spanningen bezig tehouden — sommige installaties werken metde netspanning, dus eerst meten — en boven-dien kan het HB-relais in het schema geen220 schakelen). Uitgaan van onze prototype-software is echter een stuk gemakkelijker. Het afgebeelde prototype (hardware ensoftware) is intussen een paar maanden ge-test in het kantoor van Creative Music Pro-ductions BV te Aerdenhout (waarvoordank). De bewoners stonden er aanvankelijk tegenover als sceptische proefkonijnen,maar overwegen nu het ding te kopen zoalshet is. Ze houden vol dat de verwarmingmerkbaar minder hard hoeft te werken,hoewel dat in onze opinie niet is vast te stel-len zonder een uitgebreide serie vergelijkende metingen (waarvoor nog geen tijd isgeweest). Toch een bemoedigend resultaat.Een kopie van de programma-listing is opde in de vorige aflevering beschreven wijzete bestellen bij Pitronics als pakket E(f 7,50). Pakket F (27.50) is een EPROMmet het programma als inhoud. Pakket G(17,50) is tenslotte de dubbelzijdige, ongeboorde printplaat (tekening pagina 45). Metnadruk zij opgemerkt dat de software zeerwaarschijnlijk nog niet het onderste uit dekan haalt. Maar er is ruimte genoeg voorverdere ontwikkeling; het programma ver-bruikt iets meer dan de helft van de ROMen minder dan de helft van de RAM aanboord van de controller. Volgende maandwordt de bouw van de geheugenmoduul beschreven, en gaan we in op het gebruik vande Bètacomputer voor ontwikkeling vantoepassingen, met de klokthermostaat alsvoorbeeld.

I-- - :rIlr-Tr

t

46 KIJKJULI1984

Project Bèta-computer verloopt in bijna alleopzichten voorspoedig. Prototypes vanhardware en software werken feilloos, enook het zetduiveltje laat ons tot nu toe metrust. Eigenlijk gaat er maar één ding mis; debestelling van printplaten en andere onder-delen. Daarom nog wat commentaar bij dein deel 2 vermelde bestelwijze. Veel lezersvergeten hun adres te vermelden (samenmet de pakketletters onder ,,omschrjving”op het bankgiroformulier). Zonder adres isverzending niet mogelijk en moet Pitronicshet geld dus terugstorten. Mensen die alleeneen girorekening hebben kunnen bij gebrekaan een eigen bankkantoor het beste methet bedrag in contanten naar een vestigingvan de Rabobank stappen (waar de Pitronics-rekening loopt) om daar de overschrijving te doen. De weg van postgiro naarbank geeft praktische problemen vanwegede beperkte plaats die een girokaart biedtaan alle mededelingen die in dat geval no-dig zijn. Achteraf bezien had Pitronics beterspeciaal voor dit doel een girorekening kun-nen openen. Maar Pitronics is gewend aansamenwerking met kleine industriële part-ners; dit project is de eerste ervaring metpostorders. Er is gewoon niet aan gedacht.Onze excuses voor eventueel ongemak. Ver-der nog een uitnodiging van de ook al indeel 3 vermelde KIM-gebruikersciub Nederland (tel. 085-816935). Alle ,,6502-ken-ners” kunnen zich op zaterdag 1 5 september ‘84 vervoegen in het speeltuingebouwBeeklust/Ossenkoppelerhoek, Jan Steen-straat 69 Almelo, tel. 05490-19443. Het gaatom een landelijke bijeenkomst van 9.30 tot17.00 met als hoofdonderwerp een ,,koppelsessie”, waarbij men verschillende computers met elkaar wil verbinden voor centralebesturing. Er is ook een informeel gedeelte(markt). De toegangsprijs is f 10,— en con-sumpties zijn tegen vergoeding verkrijgbaar.Over tot de orde van de dag: uitbreidingvan de Bèta-computer. In zijn basisuitvoering is onze machine een effectief en goed-koop middel voor een eerste intieme kennis-making met de microprocessor. Veel ruimtevoor de ontwikkeling van praktische toepassingen is er echter niet aan boord. Het ismogelijk om een lege EPROM in het vulstation te plaatsen en daar direkt met de handeen experimenteel programma in te schrjven. Maar dat betekent veelvuldig wissenvan de gebruikte EPROMS (waaroverstraks meer). Dat kost tijd en op den duurook EPROMS. Het zou veel handiger zijnals de resterende ruimte in de monitor-EPROM op de controller als RAM konworden benut, en als er bovendien een ,,kopieermachine” bestond die geteste program-ma’s in een handeling van de controllerRAM naar een EPROM in het vulstationzou verplaatsen. De afgebeelde moduul ver-vult al die wensen. Via het vulstation kan,,blokverplaatsing” (volgende pagina’s) ereen kopie van de monitor inschrijven.Daarna neemt de moduul de plaats in vande monitor-EPROM, een schakelaar aan dezijkant van de controller wordt van ,,ROM”

op ,,RAM” gezet en presto: alle geheugen-ruimte aan boord van de controller is plot-seling RAM. Ideaal voor experimenten,nietwaar? Bovendien blijft alle informatie inde moduul behouden als de stroom wordtuitgeschakeld. Met de schakelaar van demoduul op ,,standby” worden de knoopcellen in het ding belast met slechts 2 t 3 mi-cro-ampère, wat een levensduur van enkelejaren betekent. De bouw van de moduul isniet zo heel erg moeilijk, zolang de juistevolgorde wordt aangehouden. Als basiskunnen twee enkelzij dige printj es dienen(pakket H, f 6,50). Dat is het makkelijkst,maar een opzet op geperforeerd board isook heel goed mogelijk. Uitgaande van deprints begint de bouw met het boren vangaten (0,8 mm) voor de ic’s en andere onderdelen, en het op maat zagen van deprintjes. Zorg dat de kaderljnen aan de zij-kanten geheel verdwijnen; eventueel bijvijlen. Voor de 19 weerstanden van 47K worden geen gaten geboord. Operatie nummertwee is het vastsolderen van de twee gewoneic-voeten en alle kleine onderdelen, behalvede weerstanden van 47K. Knip en vouw uitdun aluminium of blik (0,5 mm) een batterjvak en monteer de schakelaar in het uit-stekende paneel. Zorg dat het vak niet tediep steekt; het mag na montage de soldeerverbindingen op de prints niet raken. Heteigenlijke vakje moeten worden gevoerdmet isolerend materiaal, bijvoorbeeld pa-pier. Een stukje blik vormt het steunpuntaan de minzijde, een veertje (eventueel uiteen penlite-batterijhouder) drukt tegen depluskant van de knoopcellen. Zie tekeningen voor correcte montage en verbindingen.Bevestig het vak met twee-componentenlijmaan de print met de kleine onderdelen. Leg

L±IAopzij om te drogen. Buig de 8 weerstandenvan 47K op de onderste rij van het tweedeprintje in vorm, knip ze aan de bovenzijdeop maat en soldeer ze op hun plaats. Ge-bruik weinig soldeer! Knip de draden aande onderzijde af op circa 7 millimeter vande soldeerverbindingen. De einden dienenstraks als pinnen voor contact met de bus-soldeervoet, waarvan de pootjes op hunbeurt de pinnen van de moduul vormen.Buig de 1 1 weerstanden van de bovenste rijin vorm, knip ze op maat en soldeer ze ophun plaats. Pak de bussoldeervoet en druk

‘de 8 uitstekende draden van de ondersteweerstanden in hun contacten. De halve-maan-vormige uitsparing van de voet moetaan de kant van de batterijen zitten. Vaneen rol stug montagedraad (kerndoorsnee0,5 mm) worden vervolgens drie stukkenvan 5 cm en een stuk van 2,5 cm afgeknipt.Strip de uiteinden en steek het korte stuk incontact 24 van de bussoldeervoet. De andere drie worden verdeeld over contacten18, 20 en 21 (de omcirkelde 0E, CE enVpp/RW). Maak daarna 1 1 stukjes montagedraad op maat (circa 2,5 cm) voor de ver-binding tussen de bovenste 47K-weerstan-den en de andere zijde van de bussoldeervoet. Druk ze een voor een op hun plaats inde voet en soldeer ze vast aan hun weerstanden. Zorg dat de draden aan CE, 0E enVpp/RW in de voet op dejuiste plaatsen(tegenover hun contactpunten op het andere printje) door het zo opgebouwde gordijn steken. Breng als laatste een iets langere draad aan tussen de contacten 12 vangewone voet en bussoldeervoet. De in debussoldeervoet gestoken draden houdendeze nu voldoende stevig op zijn plaats. Erhoeft verder geen lijm of soldeer aan te pas

De moduul veranderthet hele adresbereikop de controfler inRAM— de monitorzeifkan dus ook inRAM draaien — enspeelt voor gemakkelijk en onbeperkt wis-bare EPROM. Tweeknoopeellen zorgenook als de modiiiil losvan de computer isopgeslagen voor behoud van aanwezigeinformatie gedurendeenkele dagen.

EXACTE VERKENNINGEN—-—---

Door Steven Bolt

Bèta-computer deel 4

KIJK AUGUSTUS 1 984 43

te komen. Leg de verbinding tussen schakelaar en punt S op het tweede printje. Soldeer aan de andere schakelaarpoot eendraadj e van ongeveer 3 cm. Soldeer dradenvan respectievelijk 2,5 cm, 3 cm en 5 cm aande punten CE, 0E en RW. Soldeer de uit debussoldeervoet stekende draden aan huncontacten, en werk de rest van de loshangende draden af. De kunst is daarbij het ge-heel netjes in elkaar te vouwen. Neem er detijd voor. Resten nog de verbindingen tussen punt + B en contact 24 van de gewoneD1L24-voet, en die tussen punt 1 en contact12 van dezelfde voet. Met die laatste tweekunnen de printjes enigszins op hun plaatsworden getrokken. Controleer alles grondig.Plaats dan eerst de ic’s en daarna de batterijen. De schakelaar moet op standby staan(open). Alvorens het printje met de D446C-2 ook aan het batterijvak te lijmen, moet demoduul worden getest. Plaats hem voor-zichtig in het vulstation (de bussoldeervoetzelf aandrukken). Denk om dejuiste oriëntatie; de schakelaar moet zich links bevinden. Schakel eerst de 5 volt in, dan de moduul en tenslotte de 25 volt. Controleer metroutine ,,burn” (deel 1) of de moduul zichlaat lezen en schrijven. Lukt het niet, dan isdat waarschijnlijk te wijten aan bedradingsfouten of verkeerd om geplaatste ic’s. Wieer niet uitkomt kan eventueel gebruik ma-ken van de Pitronics-reparatieservice (ziedeel 2). Werkt het wel, schakel dan de 25volt uit gevolgd door moduul en 5 volt. Trekde controller uit de terminal en lijm een tuimelschakelaar (2 x om) tegen de onderkant,zoals aangegeven op de foto (pag. 45). Alsde lijm droog is, kunnen de printbanen vanVpp aan + 5 en RW aan 74LS00 wordenonderbroken. Een paar millimeter wegsteken met een mesje gaat het snelst. Maakdan de verbindingen met de schakelaar, enplaats het weerstandje van 10 K. Als alleszit zoals op de foto staat de schakelaar op,,ROM” als de tuimelaar naar benedenwijst. Dat is de aangewezen stand als decontroller wordt bestuurd door eenEPROM. Zowel ROM- als RAMstand zijnmogelijk als de moduul het werk doet. Bijschrijven naar de moduul moet de schakelaar uiteraard op RAM staan, maar deROMstand is aanbevolen bij het testen vaneen programma, zodat ,,crashes” het pro-gramma niet kunnen wissen. Het bij schriftop pagina 44 geeft de gebruiksaanwijzingvan het programma ,,blokverplaatsing”,waarmee elke gewenste combinatie van pro-gramma’s en blokverplaatsingzelf in de moduul of in een EPROM gekopieerd kanworden. Hou er rekening mee dat blokverplaatsing gebruik maakt van bepaalde routines in de monitor. Wat het schema van demoduul betreft; prototypes zijn getest bijklokfrequenties tussen 300 kHz en 2 MHz.Met de aangegeven onderdelen zijn er geenproblemen en is de bouw niet kritisch. Maarequivalenten van de D446C-2 blijken nietaltijd bruikbaar. NEC is in Nederland echter goed vertegenwoordigd, zodat bestellenvan precies dit ic geen onoverkomelijke

moeilijkheden mag geven. Informatie wordtdoor de moduul betrouwbaar vastgehouden, ook bij het in en uit voeten wippen, zo-lang de schakelaars maar in dejuiste volg-orde worden bediend. Druk niet op resetmet de 25 volt ingeschakeld; daardoor kanin de moduul informatie worden gewijzigd.Zolang het gaat om de standaardcomputerplus moduul en/of EPROM is er maar éénschakelaarstand die nadelige gevolgen heeftvoor de hardware: 25 volt aan, 5 volt uit.Een EPROM in het vulstation kan daar niettegen. Bij andere fouten wordt er hooguitper ongeluk een programma gewist. De moduul is wat dat betreft natuurlijk vluchtiger

dan een EPROM. Het wissen van de laatsteis een kwestie van ultraviolet licht. GewoonTL-licht doet het in een jaar of drie Van-daar dat elke geprogrammeerde EPROMdoor Pitronics wordt voorzien van een plak-kertje op het venster. Bij afgedekt venstergaranderen de meeste fabrikanten de informatje voor minstens lOjaar; anderen gaanwat verder en geven een houdtijd op vanlO.000jaar. Een prima EPROM-wisser is temaken door een Philips TUV 6W ultravioletlamp (normale schroeffitting, voor eengulden of dertig te bestellen via een lampen-winkel) te monteren in een houten of kunst-stof kastje van circa 26 x 1 1 x 8 cm. Niet

0A95II- O1241

—0 c::0A95

14

—----

2x1V351Oi

4EXOR 3’LS86 r—

\___‘ 0

- .

10KIJ4S 1

—0

1N4148‘ r

4K747On

0+

24DE Aø

DE

AlO —

D446C -2

Do —

RW 07

1

—0®

-00

19X47K

resultaat

0

174LS86

1A7. 1D24.+5A6. 2 23.A8A5. 3 22.A9A4 • 4 21•Vpp(RW)A3. 5 20.0EA2. 6 19.A1øAl • 7 18.CEA0. 8 17.D7D@. 9 16.D6Dl .10 15.D5D2.ll l4.D4J.12 13.D3

2716/D446C-2

74LS86

EXOR

00 — 001IØI

5 1 x NOP5 x 1 NOP

—— Lezen1 x NOPx 1 NOP0 l Schrijven1 Schrijven

25 l NOP25 1 NOP

.

25 0 ::: Lezen

batterije777€

naar

)—

0A95

)4 •

CE

S +B

2L

__

1N481N4148

___

Û CFECE

_

t19X47K

0)

44 KIJK AUGUSTUS1984

Linksboven. Het schema van de inoduul, pluswaarheidstabellen en pinbezettingen. Daaronder het bedra&ngsschenia en de opluw. Boven: een voor de foto gesloopte moduul metzijn knoopeellen, en een foto plus schema inde verbouwing aan de controller. Rechtsboven:De onderdelenlijst van de moduul. Als voor-beeld bijprogramma ,,blokverplaatsing”rechtsnemen we het kopiëren van de monitor naar demoduul, met toevoeging van de kopieermachine zelf (die zich overal in hetgeheugen magbevinden) op de plaats van de 24-uursklok.Plaats de moduul in het vulstation. Schakelde5 volt in, daarna de moduuL Voer ,,blokverplaatsing” in, beginnendop adres SØØl5eneindigend op adres $6C Controleer op fouten.Voer op de adressen $D tot en met $12 achter-eenvolgens in Ø F8, ø ØH F8. $F8MI ishet eerste adres van de monitor in zowelEPROMaIS mnoduul. $$ø$is het laatste adres+ 1 van de karakter- en veetorkabel. Controleer op fouten. Toets adres $15, schakel de 25volt in en druk op de G-toets. Het displa; zaldoven, de data-LEIJ brandt continu en deadres-LED flikkert. Na ongeveer 105 seconden verschijntBèta 84” op het display. Schakel de 25 volt uit. druk op de G-toets en voerop de adressen $D tot en met$12 in 15. Ø6D. . 7D. FB. $ØølSis heteerste adres ,n

kleiner, anders wordt de boel te heet. Eenhalfrond gebogen stukje aluminium of blikkan dienst doen als reflector. De afstandtussen de lamp en de te wissen EPROMs(maximaal een stuk of drie) moet ongeveer1 cm bedragen. Van essentieel belang zijndrie zaken. 1) KIJK NOOIT NAAR DELAMP ALS DEZE BRANDT. Ook de huidmag niet te lang aan het licht worden bloot-gesteld. Het kastje moet dus lichtdicht zijn,

blokverplaatsing, $NØD6D het laatste adres +1; $FB7D is het eerste adres in de moduul,aangenomen dat » de kopieermachine direktachter de monitor Billen plaatsen. Het laatsteadres zal dan vallen op $FBD4, zodat een vrijgeheugen ian lt%J8 bytes overblijft. Toets eradre’ $15, schakel de 25 volt in en druk op deG-toets. ,,Bèta 84” verschijnt nu aanmerkelijksneller. Schakel de 25 volt uit, dan de moduulen tenslotte de 5 volt. Zit de moduul op decontroller in plaats van de monitor-EPROM.Druk de resetknop in en hou hem ingedruktteriijI eerst de 5 volt wordt ingeschakeld, ge-lgd door de moduul. Laat reset los. ,,Beta84” ierschij:i( op het display. De R4M/ROM-schakelaar kan van tevoren ofmet reset ingedrukt in elke gewenste stand worden gezet.

en de lamp moet liefst automatisch (microswitch) worden uitgeschakeld als het kastjeopengaat. 2) De pinnen van de EPROMsmoeten tijdens het wisproces zijn kortgesloden. Een stuk geleidend schuimrubber, ofbeter nog een paar kortgesloten ic-voetenkunnen dat werk doen. 3) De wistijd. Omzeker te zijn van de houdbaarheid vannieuwe informatie moet die driemaal zolang zijn als nodig is om het traagste bit net

ZiWtronics t 1

.L::R

, ‘ , vi

1 ? 4r,aw44[!f1.1 »)9—

_ipJt1 ir4’

Onderdelenlijst moduul

NEC D446C-274LS863xOA952x 1N41482xlOK1/4W19x47K1/4W4K7 1/4W470E /4WIC-voet DIL-14IC-voet DIL-24IC-voet DIL-24 Cambionbus-soldeerC&K tuimelschakelaarenkel-om miniatuur10 uF 16V radiaal2x knoopcel (V675HPofiets dergelijks)

+ 5 weerstand

f35,00f 1,50f 0,70f 0,15f 0,10f 0,10f 0,10f 0,10f 0,85f 1,60f 3,35

f 2,95

f 0,45f 4,70+5 Vpp/RW Vpp/R

0 RWnaar74LSOORvan 6502

rv; 0E 1

oI$--Ç-r : 6532+5V ; Ø2

lOK +5V

ABLOK-VERPLAATSING

A511 LDA STRLO kopie startadres8502 STA ADLO voor gebruikA512 LDA STRHI ?rshift!!_routine8503 STA ADHI

NDAT AØØØ LDY*$Ø haal data uitB1ØD LDA (CADLO),Y geheugen85Ø1 STA DATA2Ø39FA JSR SHIFT adres in

— A5Ø1 LDA DATA schuifregister8513 STA TEBU data naar controle—8580 STA DRA register en poort AA9FF LDA4$FF poort A = output8581 STA DDRAA9DF LDA*$DF begin programsapuls8582 STA DHBA9.32 LDA*$32 vertraglngslus van

) CTLP A206 LDX4$C6 5D millisecondenCNYT GA DEX voor correctDØFD BNE ONYT programmeren van38 SEC EPROM type 2716E9Ø1 SBC*$1DØF6 BNE CTLPA97F LDA$$7F einde prograssapuls8582 STA DHB2ø7cFA JSR REPROM controleer of dataA5Ø1 LDA DATA goed is aangekomen0513 CMP TEBU niet goed, dan “Err”F003 BEQ NERR op display, verder4CEDFA JMP $FAFD in routine “READ”

NEER 2ØØ8F9 JSR INCAD wel goed, verboog18 OLD dan adrestellersA5ØD LDA CADLD6901 ADC*$1B5ØD STA CADLDA5ØE LDA CADHI6900 ADCI$Ø850E STA CADHIC51Ø CMP ENDHI vergelijk metDØB9 BNE NDAT laatste adres + 1A5ØD LDA CADLD en spring terugC5ØF CMP ENDLD naar de monitorDØB3 ENE NDAT als de verplaatsing4CBBF9 JMP BMDN is uitgevoerd

CADLD $D startadres inCADHI — $E controllergeheugenADLD = $2ADHI = $3ENDLD = $F laatste adres + 1 inENDHI = $10 controllergeheugenSTRLD = $11 startadres inSTRHI = $12 EPRDM/moduulDRB = $82DRA = $80DDRA = $81DATA = $1SHIFT = $EA39TEBU = $13REPRDM = $FA7CINCAD = $F9D8BMDN = $E9BB

KIJK AUGUSTUS 1 984 45

1 en 3: Schema ‘s voor klokpuisvorming en temperatuurineting. samenvoldoende om een Bèta-computer hetklokthermostaat uit de vorige dievering te laten nabootwn. Mooier rkthet als ook dez rode LEDs wordentoegevoegd (4). Schema 5 laat zienhoe het experimentele printje kanworden uitgevoerd. Het geheel wordtverbonden met de toepassingconnector (pinbezetting zie aflevering 1) ende 8 â 9 wit iisselspanning waarmeede computer wordtgevoed. 2 en 6:Voorbeeld van een adresseerbare buffer. Als GI en G2 samen zijn verbonden met PB6boudt de monitor debuffers gesloten. maar kan poort4door een toepassingsprogramma worden verbonden met externe hardware(hier om inforniatie te lezen; de buffers kunnen natuurlijk ook wordenomgedraaid). De beloofde ijking vande thermometer is wegens plaatsgebrek verschoven naar de software-listing (pakket E. f 7.50).

,, 1 “ te maken. IJken is niet zo moeilijk.Neem een EPROM, laat de Bèta-computeralle bits op nul zetten en begin met wissen.Controleer met intervallen van 10 minutenof het ding leeg is (routine FF?) en neem alswistijd anderhalf maal het drievoudige. Eencomplicatie is dat elk fabrikaat EPROMweer zijn eigen wistijd heeft; in feite heeftelke individuele EPROM zo zijn eigen

Q5

4

3

2

+5V0

bij j j00n

ÏI

ideeën. Zonder ,,slimme” EPROMwisser(het artikel ,,Bytegum” in Elektuur april1984 is hieraan gewijd) zijn verrassingendus nooit helemaal uitgesloten, ook al door-dat de intensiteit van een UV-lamp afneemtmet de levensduur. Een economische oplossing is om voor een programma dat getest isen betrouwbaar moet worden opgeslagengewoon een splinternieuwe EPROM te ne

men. Regelmatig gewiste experimenteerEPROMs kunnen dienen voor het proef-draaien.Tot slot nog wat opmerkingen bij de toepassingsconnector van de Bèta-computer. Bijde aangegeven zekering mag hierop aangesloten prototype-hardware de voeding metniet meer dan circa 100 mA belasten. Ver-zwaring van de zekering is niet echt aan teraden. Moet er dus veel aanhangen, dan iseen extra voeding nodig; verbindt de +5daarvan niet door met die van de Bèta-computer. Voor ontkoppeling van de voedingslijnen op de print van het prototype zijntwee condensatoren van 10 uF en lOONmeestal voldoende. Een tweede punt is demogelijkheid van busconflicten. Poorten Aen B worden ook gebruikt voor toetsenborden display. Zoals het vulstation laat zienkan dat best samengaan met meer taken,maar situaties waarin een toetsenbordljnvan de 74LS145 ,,O” is terwijl poort A alsoutput is geschakeld dient men te vermijden(de 145 is opencollector, dus een ,,l” doet erniet toe). Aanraken van een toets kan danimmers een soort kortsluiting geven. Schadewordt niet gauw veroorzaakt, maar de signalen van poort A worden er wél onleesbaardoor. Een ander probleem is het beperkteaantal poortljnen. Vaak is dat op te lossendoor de beschikbare tijd handig te verdelenen door gebruik te maken van adresseerbarebuffers (schema 6 op deze pagina). Via eenDIL-steker in de vulstationvoet zijn bij-voorbeeld gemakkelijk 1 1 buffergroepen(AO t/m AlO) aan te sturen, en nog veelmeer als een adresdecoder wordt tussengeschakeld. Overigens vergen de meeste kleineexperimenten maar weinig poortlijnen, zo-als het klokthermostaat laat zien. Wie inverband met de Bèta-computer specifiekevragen heeft, kan schrijven naar Bèta.

2 741.S365

-1

—

rr#

co0)w00S::-)