Vorstellung Wang 2200B BASIC-Kleincomputer

BASIC-Kleincomputer

Konsole 2215/2216/2217 und Zentraleinheit 2200-B8

Baujahr 1974

Technische Daten

• Zentraleinheit: Wang 2200-B8 (11 Leiterplatten und 6 Schnittstellenkarten)
• Konsole: Wang 2216/2217 (Bildschirm und Kassettenlaufwerk)
• Tastatur: Wang 2215 (alphabetische Tastenanordnung mit BASIC-Befehlen)
• Land: USA
• Baujahr: 1974 (ab 1973 hergestellt)
• Preis: ca. 48.500 DM (etwa so viel wie 7 VW Käfer 1303 S; die 32 KB RAM haben davon alleine ca. 31.000 DM gekostet!)
• Architektur: 4 bit ALU, 8/16 bit, 20 bit ROM
• aus über 200 TTL-Bausteinen aufgebaute CPU
• Systemtakt: 10 MHz, Zykluszeit: 1,6 µs
• 32 KB dynamisches RAM, davon nur 698 Bytes vom System belegt
• 32,5 bis 40 KB ROM mit leistungsfähigem BASIC-Interpreter
• Grafik: keine
• Audio: nur Signalton
• Tastatur: umschaltbar zwischen BASIC-Befehlen und Großbuchstaben
• Bildschirm: 12" monochrom (weiß), 16 Zeilen zu je 64 Zeichen, Speicher: 1024 x 6 bit, Zeichensatz: 64 Zeichen, Ausgabezeit: 65 µs pro Zeichen
• Kassettenlaufwerk: Speicherkapazität: 78.300 Bytes (Wang-Standardkassette), ca. 143 KB auf C60-Kompaktkassette, 326 Byte/s
• Leistungsaufnahme Zentraleinheit: ca. 248 bis 262 Watt (3 bzw. 6 Schnittstellen)
• Leistungsaufnahme Konsole: ca. 82 Watt (in Ruhe), ca. 137 Watt (mit aktivem Kassettenlaufwerk)
• Gewicht Zentraleinheit: 11,6 kg
• Gewicht Netzteil: 15,9 kg
• Gewicht Konsole: 22,9 kg
• Gewicht Tastatur: 3,2 kg
• Einsatzgebiete: Ausbildung, Autohändler, Buchhaltung, Fertigungsindustrie, Finanzberechnungen für Banken, Immobilienhändler und Versicherungen, Ingenieurberufe (Statiker, Vermessung), Lebensmittelhandel, Mathematiker, Statistiker, Steuerberater usw.

Daten des WANG-BASIC-Interpreters:

Der BASIC-Interpreter wurde in Mikrokode geschrieben; es gibt keinen Maschinenkode, auf den ein Benutzer zugreifen kann, im Gegensatz zu den Mikrocomputern, die erst Jahre später auf den Markt kamen. Dies machte diesen Wang-Computer mit zu den schnellsten BASIC-Rechnern auf dem Markt.

• Taste für nächste Zeilennummer
• Trace-Befehl und Einzelschrittfunktion
• Renumber-Befehl
• Unterprogramme können über Nummern definiert werden und darüber dann aufgerufen werden, ohne dass dabei Zeilennummern beachtet werden müssen
• Unterprogrammebenen: maximal 50
• 16 frei definierbare Sonderfunktionstasten für den direkten Aufruf von 32 Unterprogrammen (mit mehreren Parametern), zur Speicherung von Zeichenketten zur schnelleren Eingabe oder von Programmfunktionen
• zahlreiche, spezielle Ein-/Ausgabebefehle für etliche Peripheriegeräte
• Variablennamen: maximal 286
• Variablen: einfache numerische, 1- und 2-dimensionale numerische Bereichsvariablen, einfache Zeichenketten und 1- und 2-dimensionale Zeichenketten-Bereichsvariablen
• Bereichsvariablen: maximal 255 Elemente 1-dimensional, maximal 4096 Elemente 2-dimensional
• Zeichenketten: standardmäßig 16 Zeichen, maximal 64 Zeichen
• arithmetische Rechengenauigkeit: 13 Stellen, trigonometrische und Exponentialfunktionen: 12 Stellen. Rechenbereich von ±10^-99 bis 10⁹⁹
• trigonometrische Funktionen umschaltbar auf Altgrad, Bogenmaß und Neugrad
  

"Vorgänger" ab 1971: WANG 3300

• BASIC-Mehrbenutzersystem für bis zu 16 serielle Terminals

Nachfolger ab 1975: WANG 2200 S/T

• Die Tastatur wurde in die Konsole, das Netzgerät in die Zentraleinheit integriert

Bilder vom Innenleben (1. Teil)

Offene Zentraleinheit mit leerer Busplatine

Netzteil zur Zentraleinheit

Wang 6308: Speicherverwaltung und Systemzeitsteuerung

Wang 6309: Registereinheit

Wang 6310: Arithmetische Logikeinheit mit 4 bit TTL-ALU

Wang 6311: CPU-Ein-/Ausgabe-Kontrolleinheit

Teil 2 folgt...

Bilder vom Innenleben (2. Teil)

Wang 6325: 20 bit BASIC-ROM (1. Teil)

Wang 6325: 20 bit BASIC-ROM (2. Teil)

Wang 6361: 8 bit ROM

Wang 6547: Superpatch-Baugruppe mit 20 bit EDIT-ROM

Wang 6707: 8 KB x 8 RAM

Wang 6707: 8 KB x 8 RAM

Wang 6717: 16 KB x 8 RAM

Wang 6316: Kassetten-Schnittstelle

Wang 6350A: Monitor-Baugruppe mit Ton-Anschluss

Wang 6313: Monitor-Tocher-Baugruppe mit 1024 x 6 bit statischem RAM

Teil 3 folgt...

Bilder vom Innenleben (3. Teil)

Wang 6362: Serielle Telekommunikations-Schnittstelle

Wang 6367: Tastatur-Schnittstelle mit 256 bit statischem RAM

Wang 6786: Multiplexer für Disketten- und Festplattenlaufwerke

Wang 7079: Matrix-Drucker-Schnittstelle

2215: BASIC-Tastatur

Wang-Standardkassette

Zitat von detlef

Und die vielen alten ROMs und RAMs funktionieren alle noch?

Ja, Gott sei Dank. Die einzelnen ROM-Bausteine sind 10 bit breite Spezialmodelle, von denen immer zwei 20 bit Code ergeben und die nicht direkt zu ersetzen sind. Alle ROM-Baugruppen sind voneinander abhängig und nur zusammen zu betreiben, da die darauf abgestimmte Superpatch-Baugruppe einzelne fehlerhafte Routinen über die Diodenmatrix adressmäßig abfängt und auf neue Adressen mit dem korrigierten Code umleitet.

Ein begnadeter Sammlerkollege hat aber die ROMs ausgelesen und ein Layout für eine neue ROM-Platine erstellt und damit kann man mit 3 normalen (E)EPROM's die 20 bit Breite nachbauen und die originalen Baugruppen notfalls ersetzen. Die RAMs sind manchmal noch zu bekommen (aber meist recht teuer). Aber auch dafür hat dieser Sammlerkollege bereits ein Layout mit neuen RAMs erstellt.

Endlich habe ich es geschafft, das Schachprogramm von Alan Wray von 1974 auf WANG-BASIC zu portieren.

Dieses Programm wurde von ihm ursprünglich für den UPN-Tischrechner HP 9810A von 1971 geschrieben und im US Patent 4235442 von Ron Nelson als Hilfsmittel für die Programmierung der Bewertungsfunktion des Fidelity Chess Challengers (CC1) genannt. Es legte somit einen der Grundsteine für die Entwicklung von Schachcomputern. Michael Gianfreda hat dieses Programm 2019 auf QBASIC portiert und seine Version habe ich für meinen WANG 2200 portiert. Es hat jetzt 1069 Zeilen und kommt gerade noch so mit 16 KB RAM aus. Das Originalprogramm belegte 2014 von 2036 Programmschritten und 109 von 111 Registern und konnte daher nur auf einem voll ausgebauten Modell des HP 9810A ausgeführt werden.

Ein kleines Manko bleibt allerdings: für jeden Zug braucht mein WANG 2200 ca. 30-60 Minuten.

Wie schnell das der HP-Tischrechner 1974 geschafft hat, konnte ich bisher noch nicht in Erfahrung bringen.

Eventuell werde ich das Programm mal auf einem original HP 9810A eingeben, wenn ich irgendwo ein voll ausgestattetes Gerät finde, bei dem das Speichern auf Magnetkarten auch wirklich funktioniert...

Vor einer Woche habe ich es endlich geschafft - mit einem ATmega2560, einem WANG-Extender und vielen Kabeln - WANG ROM-Baugruppen auszulesen.

Die ROM-Baugruppen benötigen 3 Steuerleitungen, 15 Bit Adressen und liefern 20 Bit Daten. Ich kam also mit nur 39 Kabeln inklusive Masse vom Extender zum ATmega aus.

Zuerst habe ich dazu an einer funktionierenden WANG 2200B mit dem Oszi die Signale der Steuerleitungen aufgezeichnet und diese dann auf dem ATmega entsprechend programmiert.

Damit kann ich zukünftig die Inhalte sichern und später fehlerhafte Baugruppen reparieren. Alle 5 greifbaren ROM-Baugruppensätze habe ich inzwischen ausgelesen und dabei auch gleich ein paar Fehler gefunden. Bei einigen sind 1 oder 2 Bit immer 0, was ich dann vermutlich relativ leicht finden und reparieren kann.

An einer Baugruppe von 1973 habe ich zuerst alle 179 Widerstände auf der Baugruppe durchgemessen, da bereits Fehler wegen intern gebrochener Widerstände auftraten. Diese waren jedoch alle in Ordnung. Dann habe ich durch Analyse der ausgelesenen Inhalte herausgefunden, dass Bit 3 immer auf 0 ist. Eine Messung mit dem Oszi bestätigte mir, dass der linke N8T10B von Signetics (4-fach Flip-Flop (=74173) mit gelbem und rotem Prüfklip) an Pin 3 keinen korrekten Pegel mehr zum Datenbus liefert.

Durch den Austausch des defekten N8T10B hoffe ich, diese Baugruppe demnächst reparieren zu können.

Mit einem ATmega2560 ist es mir am letzten Wochenende beim Treffen im shack gelungen die WANG 8-Bit-ROM-Baugruppen auszulesen um die Inhalte zu sichern und fehlerhafte Baugruppen reparieren zu können. Die 8-Bit-ROM-Baugruppen liegen im Adressbereich des RAM und beinhalten BASIC-Befehle, Einsprungadressen, mathematische Konstanten und so weiter. Die weiter oben genannten ROM-Baugruppen enthalten den 20 Bit breiten Mikrocode und auf diese kann wegen der Harvard-Architektur mit strikt getrenntem Programm- und Datenspeicher nicht aus dem RAM und aus Programmen zugegriffen werden.

Zuerst habe ich an meiner WANG 2200B die Signale am laufenden System mit dem Oszi aufgezeichnet:

Diese 8-Bit-ROM-Baugruppen benötigen 4 Steuerleitungen, 12 Bit Adressen und liefern 8 Bit Daten. Ich kam also mit nur 25 Kabeln inklusive Masse vom Extender zum ATmega aus.

Dann habe ich den Adapter auf einer Extender-Baugruppe montiert, alle benötigten Signale passend verdrahtet und ein Programm für den ATmega geschrieben:

und danach eine WANG 8-Bit-ROM-Baugruppe erfolgreich ausgelesen:

Die weiteren Baugruppen lese ich demnächst aus und dann werde ich die defekten reparieren.