Restauration von PDP8/E

Der Graphomat war ein Plotter mit nur einem Motor. Zuse hatte ein Getriebe mit 16 Geschwindigkeiten für X und Y Richtung eingebaut. Gesteuert wird der Stift (4 Farben, vier Stifte) durch die Ansteuerung der Daten vom Papierstreifen. Hier wird im wesentlich angegeben welches Getriebe mit welchen Gang gerade eingekuppelt ist und wie lange.

Die Konvertierung erfolgt in Tektronix Steuersequenzen für die TEK 4010 Terminals. Oder eben mit anderen Terminals, die die Emulation beherrschen (z.B. xterm mit Option -t aufgerufen). Davon gibt es einige, denn das war quasi mal ein Standard für Grafik, soweit ich das nun mitbekommen habe.

Oscar Vermeulen hatte ein wunderschönes ADM-3 Terminal mit eingebauter TEK Emulation dabei, was wir spontan mal angeschlossen haben um den Mädchenkopf drauf zu zeichnen.

Das hat Spaß gemacht.

EAE, ein paar kleine Fortschritte.

Inzwischen habe ich drei defekte Paare an EAE Karten. Das Extended Arithmetric Element. Nachdem die Tests im simh Simulator das Potential gezeigt haben, wollte ich unbedingt die Karten reparieren!

In den letzten Tagen fand ich die Zeit mich intensiver darum zu kümmern.

Da ich nun zwei pdp8en nebeneinander stehen habe, konnte ich jeweils ein defektes Paar einsetzen und die Unterschiede analysieren. Die Karten haben nicht nur über den Bus Verbindung mit dem Rechner, sondern über Kopf mit speziellen Verbinder mit den benachbarten Karten. Da greifen sie asynchron ins Geschehen ein. Einer der Kopf-Stecker verhält sich am empfindlichsten in der Auswirkung auf den Gesamtzustand, der F Stecker.

Wenn der F Stecker gesteckt war, ging gar nichts an der PDP8 und eine Adress Lampe leuchtete. Ohne den gesteckten Stecker funktionierte die PDP8 so leidlich.

Also wurden in diesem Zustand beim Ablauf einer Endlosschleife die Signale am F Stecker untersucht und zwischen den beiden Rechnern verglichen.

Bei zwei Pins gab es Abweichungen, die wurden am Schaltplan nachzuvollziehen und führten zu einem IC, bei dem die Eingänge an beiden Maschinen gleich waren , aber die Ausgänge unterschiedlich. Das konnte nicht sein und durch die Wahrheitstabelle konnte das defekte IC ermittelt werden. Nach Tausch dan bei beiden Rechnern gleiche Verhalten an dieser Stelle. Die zweite Abweichung führte auch zu einem sich seltsam verhaltenen IC, nach Tausch war auch das Problem beseitigt.

Leider funktionierte die EAE immer noch nicht, kleine Testprogramme zeigten ein Fehlverhalten. Da es sich um zwei Platinen handelt, habe ich die eine (M8340) Kreuzgetauscht und siehe da, diese Kombination funktionierte in einem Rechner!

Die Maintenance Tests wurden allesamt bestanden und mein Apfelmännchen wird wirklich fast doppelt so schnell!

Herrlich. Das ist ein toller Erfolg für mich.

Nun weiss ich aber auch, die andern beiden Platinen sind noch defekt. Aber darum kümmere ich mich später!

Einen fröhlichen Sekt drauf! Und guten Rutsch!

So, tätää, Finale. Habe nun drei funktionierende Paare EAE Karten.

Insgesamt habe ich 10 defekte IC's gefunden. Leider ein seltener DEC8235. Hat da noch jemand welche über? Eine Karte funktioniert zwar, muss sich aber das IC mit einer Anderen teilen... Sockel sei dank. Hoffe der Ersatz in Form von Signetics 8235 kommt bald an und funktioniert dann auch.

Details und Bilder gibt es Hier.

Lieben Gruß

Volker

Ja, aber das wäre wirklich furchtbar, wenn das so zu tun wäre. OK, für ein einzelnes Ding könnte man das auch fliegend verdrahten, aber schön wär das nicht.

Der Ersatztyp des DEC8235 wäre wohl das Signetics 8235. Das ist in kleinen Mengen bei Ebay zu bekommen, Aber little diode ist teuer und langsam. Wenn das kommt und funktioniert sehe ich von dieser Lösung ab....

Weiter unten im dritten Link von fritz erwähnt Pete Turnbull, alle DEC82xx seien Signetics 82xx ICs:

http://www.classiccmp.org/pipe…015-September/009764.html

I think you'll find a 380 and a 384 are not the same :-)  But the 8270/8271
substitutions by 74178/74179 seem to match and are good to know.

A leading additional 5 or 9 means DEC selected examples of devices, eg 97401/7401, 380/5380, etc against some particular criteria, such as leakage, or drive current.

Here's a list I found some time ago (most of the comments are not mine, and I'm sorry I've lost the attribution, but I've updated it slightly):

DEC component cross reference / substitutions     DEC                EIE
D-003, D003            1N994
D-662, D662            1N645
D-664, D664            1N3606
D-668, D668            Two 1N3606 in series
D-670, D670            1N3653
D-671, D671            1N3653
D-672, D672            1N3653
DEC 999, DEC999        MM999
DEC 1008, DEC1008      MM1008
DEC 2219, DEC2219      2N2219
2N2904                 2N2118A
DEC 2904, DEC2904      2N1132
DEC 3009, DEC3009      2N3009
DEC 3009A, DEC3009A    2N3009
DEC 3009B, DEC3009B    2N3009
DEC 3500, DEC3500      2N3500
DEC 3568, DEC3568      2N3568
DEC 3634, DEC3634      2N3634
DEC 3638, DEC3638      2N3638
DEC 3639, DEC3639      2N3639
DEC 3639B, DEC3639B    2N3639
DEC 3639-2, DEC3639-2  2N3639-2
DEC 3715, DEC3715      2N3715
DEC 3790, DEC3790      2N3790
DEC 4258, DEC4258      2N4258
DEC 6531, DEC6531      MPS6531
DEC 6534, DEC6534      MPS6534
SDA-6, SDA6            2N2060
1N429                  1N429 6.2V 5%
1N449                  1N449 6.2V 5%
1N762                  1N762 5.5V 250 ohms 5%
1/4M6.8AZ5             1N4099
1/4M2.4VAZ5            1N4370
MR2064                 1N4001
MR2066                 1N4003
U6A900959X             7440
MPSA05                 GPSA05 (Pinout reversed)
MPSA55                 GPSA55 (Pinout reversed)

Connector
1209456                AMP 61320-1
1209340                Tyco/AMP 1-480459-0 From PDP-8 maintenance manual 10-5 and RK05 prints.

Also I have found the following parts to be similar but this is not from
DEC documentation so check your particular part.
DEC 82xx is Signetics 82xx series
DEC 5xxx is Signetics SPxxx
DEC 88xx is National DS88xx series or also I think Signetics 8Txx series
DEC 97401 is also labeled a SN7401, was a selected version of that part     for low leakage current.
DEC 314, DEC314		SP314A
DEC 380, DEC380		SP380A, also DS8640 is similar
DEC 384, DEC384		SP384A
DEC 8881, DEC8881	SN7401 has same pinout but less drive, SN7439                         has the drive and same pinout.

For R series repairs B Klatt said:
I've successfully used 1N4148-type diodes and 2N3904 (NPN) and
2N3906 (PNP) as general purpose substitutes in the few R-series
repairs I've made.   The MPSA05 and MPSA55 were popular with
DEC designers and are still readily available.

-- Pete

Pete Turnbull

Zitat von Toast_r

Ist es das hier?

Ja.

Zitat von Toast_r

Müssen die Ausgänge denn OC sein?

Denke ja, aber da bin ich kein Fachmann. Anders wäre ein Eingriff in die Schaltung, den ich nicht abschätzen kann. Also wäre Open Collector notwendig.

Zitat von Toast_r

'Mach mal eben' :

- Logiktabelle in eine für das PAL passende Form bringen

- Adpater basteln

- Passende unprogrammierte PALs beschaffen

- PALs programmieren

- Alles zusammenklöppeln

- Puff.

Alles anzeigen

Spätestens ab dem Punkt "Adapter basteln" ist der Aufwand doch noch höher als aus zwei 74LS01 und einem 74LS04 etwas zusammenzuknüpfen.

Zitat von Schroeder

Toast_r Kann man das PALs nehmen?

Da hast du was losgetreten....

Inzwischen sind drei Signetics 8235 bei mir eingetrudelt und das benutzte IC funktioniert. Die Karte verarbeitet die Testprogramme ohne Fehler.

Also sind nun 2 Paare EAE Karten mit neuerem Layout in Ordnung und getestet.

Leider zickt vom dritten Paar (im alten Layout) die eine Karte rum. Die ersten Tests waren so vielversprechend, kleine Sequenzen von Hand waren in Ordnung, auch der EAE Inst.1 Test läuft minutenweise durch. Aber es gibt zwei Befehle die den Rechner sofort einfrieren lassen.

Bin guter Hoffnung den Fehler auch noch zu finden.

Weiß jemand wie/ob man unter OS/8 dem Basic beibringen kann die EAE Karten zu nutzen?

Lieben Gruß

Volker

So, nun ist auch die letzte Karte repariert. Die Testprogramme haben 20 Minuten ohne Probleme gelaufen, das ist schön. War schwierig für mich, aber es hat auch Spaß gemacht, dabei habe ich mich etwas in den HP Logikanalysator eingearbeitet.

Der entscheidene Moment kam dann mit der IC-Klammer. Als ich die aufgesetzt hatte und den Test startete, war ich verwundert, denn der Rechner war diesmal nicht eingefroren! Klammer runter, Rechner friert ein.

Danke Klammer, der erste hilfreiche Karl Klammer seit Microsoft....

Weil die Platinen senkrecht stehen brauchte ich noch einen zusätzlichen Anpressdruck, damit die Klammer auch stabil hielt. So hatte ich schon vorher 13 IC's beim Einfrieren beobachtet, ob die etwas tun was gegen ihre Logiktabelle ist.

Lieben Gruß

Volker

Nachdem nun die EAE Karten repariert sind, stellt sich natürlich die Frage, wie man die denn auch nutzen kann? Bisher kenne ich nur Fortran4 unter OS/8, welches selbst die Hardware testet und dann entsprechenden Code herstellt.

Gerne hätte ich aber auch die Unterstützung der Karten in Basic. Unter OS/8 das Basic nutz eine Laufzeitbibliothek. Die heisst BRTS.SAV. Die benötigt man in einer Version für die EAE Unterstützung. Wie das geht steht in einem Dokument beschrieben: "OS/8 Basic System Build Instruction". Entweder man kompiliert die Sourcen, oder man lädt die Datei EABRTS.BN mit LOAD in den Speicher und sichert verschiedene RAM Bereiche daraus heraus per SAVE als Files. So erhält man die notwendigen Komponenten, Kapitel 4 des Dokumentes gibt Adressen und Namen an, einfach nachtippen.

Jetzt habe ich auch ein schneller rechnendes Basic, Toll!

Aber vorher hatte mir Commander Horniger geholfen das letztens erworbene Rack in mein Spielzimmer zu bringen und eine pdp8/e aus dem Keller zu holen. Danke! Dann wollte er ein Foto machen und ich hab schnell noch mein 70er Hemd angezogen und Opas Brille. Wobei die Brille geht bei DEC gar nicht, schließlich war OPA IBMer... Hier also in vollster Ernsthaftigkeit.

Lieben Gruß

Volker

Für die PDP8 gibt es etliche verschiedene Basic Varianten. Drei davon habe ich mal etwas angeschaut. Das CINET-BASIC wurde aus einen FOCAL heraus entwickelt, nutzt wohl gleichen Code teilweise. Es kommt aus dem DECUS Umfeld und ist sehr sparsam in der Hardware, benötigt nur eine Teletype und 4K. Es wird direkt mit dem RIM Loader geladen und ist dann eigenständig nutzbar. Ebenso das BASIC-8 von DEC, aber es benötigt 8k Core Speicher (Worte).

Als drittes BASIC die Variante die unter OS/8 lief, benötigt eben das Betreibessystem und damit auch mindestens 8k.

Alle drei Varianten haben so ihre kleinen syntaktischen Eigenheiten, aber was mich interessiert, ist die Rechengenauigkeit und die Geschwindigkeit. Denn mir geht es ja um die Nutzung der EAE Karten, die beim Rechnen etwas an Geschwindigkeit bringen.

Eine einfache Schleife mit einer (sinnlosen) Berechnung eines Sinus zeigt das unterschiedliche Potential.

10 FOR N=1 TO 1000
20 E=N*SIN(N/500)
30 NEXT N

Dauert bei Cinet-Basic etwa 20s, beim BASIC-8 etwa 12 Sekunden und unter der OS/8 Variante mit EAE 2 Sekunden. (Ohne EAE 4 Sekunden). Das habe ich auf einem auf ein realistisches Maß gedrosselten simh gemessen, dürfte bei der echten Maschine sehr ähnlich sein, auf jeden Fall die Verhältnisse untereinander.

Da die Floating Point Zahlendarstellung beim OS/8 BASIC nur 23 bit beträgt, gegenüber 27 Bit beim BASIC-8, wollte ich mir die Zahlengenauigkeit anschauen.

Da ich ja nie Informatik studiert habe sind mir etliche Begriffe fremd. Aber die „Maschinengenauigkeit“ hat mich zu dem Begriff Maschinen-Epsilon geführt. Das ist die kleinste Zahl bei der gilt: 1+Epsilon > 1

Das geht ja ganz einfach in Basic:

10 LET E=1

20 LET N=0

30 LET E=E*0.5

35 LET N=N+1

40 PRINT N,E

50 IF 1 < E*0.5+1 THEN 30

60 END

Das zeigt für Cinet-Basic und OS/8 Basic den gleichen Wert an, aber in unterschiedlich normierter Darstellung:

Cinet-Basic: 0.23841 E-06

OS/8 Basic : 2.38419E-007

Wohingegen BASIC-8 genauer arbeitet: 1.490116E-08

Also arbeiten das CNET-Basic und OS/8 Basic mit gleicher Rechengenauigkeit Faktor 10 unterschiedlich schnell beim Sinus.

Die Rechengenauigkeit vom BASIC-8 ist etwas höher, aber auch hier dauert es mit 12 Sekunden etwas länger.

Je nach Problem kann ich nun also das geeignete Werkzeug nehmen. Fix versus penibel.

Als Problem hatte ich mir mal das Newton Verfahren zum finden von Nullstellen von Funktionen vorgenommen. Meine Idee war, wenn das eine Basic genauer arbeitet, eventuell finde ich eine Funktion, wo das Verfahren nur mit höherer Rechengenauigkeit konvergiert. Das ist mir leider nicht gelungen hier Verhaltensunterschiede festzustellen. Das Newton Verfahren , oder die genommenen Polynome (z.B.: f(x)=x^12-x^10-4) sind anscheinend zu gutmütig für den Zweck.

Mal sehen ob ich noch eine Anwendung finde die hier kritisch reagiert, ansonsten ziehe ich natürlich die Geschwindigkeitsvorteile vor. Und zweitausend Sinus in einer Sekunde, das ist doch schon fast schnell wie Hundespucke!