Reparatur und Inbetriebnahme des Leybold Simulog Computers

Nachdem hier schon mal die Daten der im Leybold Simulog Computer verwendeten Siemens LSL Chips geklärt wurden (vielen Dank für die vielen Infos)

Thema

Siemens LSL-Chps (Langsame störsichere Logik)

Kenn jemand die Siemens LSL-Chips aus den 1970ern?. Das LSL steht hier für "langsame störsichere Logik". Die Chips sind im Leybold Simulog drin und werdendirekt mit 12 Volt betrieben. Ich finde leider keine Datenblatt oder ein Datenbuch zu den Chips.

Zum Beispiel der Siemens FLH151. Der ist Pin-kompatibel zum 7450.

Man bekommt die Chips als NOS-Ware noch bei ebay und anderen ebay-Händlern. Also der Austausch der defekten Chips sollte prinzipiell kein Problem sein.
Was mich jetzt aber sehr wundert…

detlef

20. Oktober 2023

wollte ich das System hier nochmal im Detail vorstellen.

An dieser Stelle auch noch mal vielen Dank an runni , von dem ich das System bekommen habe, an SBC, der es mir überlassen hat, obwohl er vor mir Interesse angemeldet hatte und an Reinhard , der es für mich abgeholt hat.

Warum ich so ein großes Interesse an ausgerechnet diesem Lernsystem habe? Ich habe das damals in der 12 Klasse in unseren damals sehr spärlich ausgestatteten EDV-Räumen entdecken. Das war irgendwann mal angeschafft worden, wurde aber nicht benutzt, weil sich von den Lehrern niemand damit auskannte. Ich habe es mir dann vorgenommen und aufgebaut und ganz stolz meinem EDV-Lehrer vorgeführt. Der war ganz begeistert, hat aber nichts verstanden und so ist es irgendwann wieder im Schrank verschwunden. Trotzdem war das damals ein tolles Erfolgserlebnis. Ich hatte gerade begonnen , 6502-Assembler zu lernen und der Simulog Computer hat mir wirklich geholfen, die Arbeitsweise des 6502 (und anderer Mikrocontroller) zu verstehen.

Hier hatte ich auch schonmal was zum Simulog Computer geschrieben.

Thema

Suche Leybold Simulog Computer von ca. 1970 bzw. die Dokumentation dazu

Wir hatten in der Schule einen Leybold Simulog-Computer und dazu suche ich schon seit Jahren die Dokumentation. Das System müsste so von ca. 1970 gewesen sein und sah so aus:

forum.classic-computing.de/index.php?attachment/87497/

Die rot durchgestrichenen Sachen gehören nicht dazu. Die sind von einem Nachfolgesystem.

Die Module wurden auf dieses Bord gesteckt:

forum.classic-computing.de/index.php?attachment/87498/

Dieses Schulsystem mit einfachen Logikgattern war weit verbreitet. Das interessiert…

detlef

7. Februar 2021

Ich finde das Ding so genial, weil man, obwohl es auf den ersten Blick mit den vielen Kabel und Lämpchen etwas kompliziert aussieht, nach kurzer Zeit versteht, wie ein Prozessor bzw. Mikrocontroller funktioniert. Bis auf Gatter- und Flipflop-Ebene herunter. Das liegt unter anderem daran, dass der Computer seriell arbeitet, so dass man immer 8 Takte Zeit hat, zu verstehen, was gerade wohin geschoben wird.

Hier ein Foto des fertig aufgebauten Computers vom Titelblatt des Handbuchs:

Das Original-Netzteil hat 6A, und die werden auch gebraucht. Das System stammt von Anfang der 1970er Jahren und arbeitet natürlich mit Lämpchen, viele Lämpchen.

Die Spannungsversorgung beträgt 12 Volt und wird in jedem einzelnen Modul mittels Transistor und Zenerdiode auf 5 Volt reduziert werden. Die Logikspannung zwischen den Modulen beträgt 0 und 12 Volt. Aus Kompatibilitätsgründen zu den anderen Leybold Experimentiersystemen. Die gesamte Logik ist mit Siemens LSL FHx-Chips realisiert (LSL = langsame störsichere Logik). Das wurde in dem oben verlinkten Thread schon ausführlich diskutiert.

Soweit erstmal zur Erkärung des Systems.

Jetzt zur Restauration.

Das System war in sehr gutem Zustand, aber es lagerte einige Jahrzehnte schmieriger Staub auf den Modulen. Also erstmal alle Module geöffnet und die Abdeckungen gereinigt.

forum.classic-computing.de/index.php?attachment/174179/

forum.classic-computing.de/index.php?attachment/174180/

Die Rückseite der Module ist einfach offen. Offensichtlich keine Bedenken wegen ESD und anscheinend ist die Elektronik auch tatsächlich sehr robust. Sonst gäbe es mehr Defekte.

forum.classic-computing.de/index.php?attachment/174181/

Dann ein erster etwas systematischerer Test, um defekte Module zu finden. Es funktioniert erstaunlich viel. Wenn man genau hinschaut, sieht man die roten Klebepunkt, die defekte Ausgänge oder Lämpchen markieren. Bisher konnte ich nur 4 Defekte finden, aber ich habe noch nicht alle Funktionen geprüft.

https://www.youtube.com/watch?v=wRpRH2wrDxY

Ich habe mir dann gestern die ersten Defekte vorgenommen und das waren erfreulicherweise bisher nur Kleinigkeiten. Eine kalte Lötstelle (oder ein Kurzschluss), den ich durch Herumlöten (Bauteilwechsel) behoben habe. Der Ausgangstransistor war vorher schonmal gewechselt worden - offensichtlich erfolglos. Die Bauteile waren alle ok. Was letztendlich die Ursache war, weiß ich nicht.

Der zweite Fehler ist ein Wackelkontakt an einem Birnchen bzw. an der Fassung, in die die Birnchen fest eingelötet sind. Da kommt man nicht so einfach ran. Den Fehler muss ich noch beheben, aber der stört die Funktion erst mal nicht.

In den nächsten Tagen geht es weiter mit der Fehlersuche.

Die Kabel.

Die sind ein größeres Problem. Die haben 4 mm Stecker, also eigentlich normale Bananenstecker, aber viel kleiner und filigraner. Und es sind nur noch wenige Kabel vorhanden.

Hier mal ein Größenvergleich. Der schwarze Stecker ist der Leybold-Stecker. Die linken Stecker sind China-Ware. Ich dachte, die würden sich vielleicht eignen, sind aber viel zu groß. Standard-Bananenstecker sind auch zu groß. Das würde zwar mit den großen Steckern funktionieren, aber man sieht dann die Modul kaum noch. Das ist nicht Sinn der Sache.

Vor allem bei den vielen kurzen Verbindungen (es gibt noch deutlich kürzere) kann man nicht mit fetten Steckern arbeiten.

Ich habe jetzt mal zum Ausprobieren diese Kontakte bestellt und hoffe, dass man da die Kabel seitlich anlöten und das ganze mit einigen Lagen Schrumpfschlauch isolieren und ausreichend griffig machen kann.

Leider kommen die Kontakte erst Ende Oktober. Und solange das Verkabelungsproblem nicht gelöst ist, kann ich den Simulog Computer leider nicht in Betrieb nehmen.

Also falls jemand eine Quelle für solche Kabel kennt, bin ich für Hinweise dankbar. Aber jetzt bitte keine Links zu Standard-Bananenstecker. Ich denke, ich habe das Problem hinreichend erklärt.

Ich habe jetzt mal die benötigten Kabel in der Anleitung zusammengezählt und komme auf 97 Stück!

Das macht knapp 200 Stecker. Das kann überschlagsmäßig schon hinkommen. Jedes Modul könnte theoretisch bis zu 30 Anschlüsse haben. 30 x 16 = 480. Tatsächlich haben viele Module natürlich weniger Anschlüsse.

Da komme ich selbst von AliExpress nur mit den Kontakten auf fast 100 Euro. Mal ganz abgesehen von der Arbeit. Das ist Kleinserie.

Ich glaube, ich fange erstmal mit billigen China-Steckern an (10 Stück für 1,10 Euro), um das Ding komplett zu verdrahten und kümmere mich später in Ruhe um eine vernünftige Lösung. Vielleicht tut sich ja noch eine andere Lösung auf.

Zitat von Reinhard

Teilweise musst Du die Kabel ja "Stapeln" können. Das kommt als Problem noch hinzu.

Stimmt, aber das Stapeln braucht man nur an einigen Stellen. Da würde ich improvisieren und mehrere Kabel in einen Stecker stecken.

Das Simulog wird ja nur einmal aufgebaut und bleibt dann so. Die Verkabelung ändert sich nicht.

Mit etwas Glück passen an den Stellen auch die vorhandenen Originalkabel.

Weiter geht's mit der Reparatur. Einen defekten FLJ 141 habe ich erfollgreich gegen einen 7474 ausgetauscht. Dafür hat sich der ganze andere Thread über die LSL-Bausteine gelohnt. Das Indexregister funktioniert jetzt wieder.

Und das Problem mit den Lämpchen hat sich auch geklärt. Die stecken tatsächlich in Steckfassungen. Ich hatte mich nur nicht getraut, fest genug zu ziehen. Einige sitzen aber sehr locker und es gibt Wackelkontakte. Die Kontakte müssen alle gereinigt werden. Das mache ich dann später mal. Die meisten sichtbaren Fehler Kontaktpropleme an den Lämpchen.

Allerdings ist jetz der erste Fehler wieder da, den ich durch Rumlöten behoben hatte und wo ich eine kalte Lötstelle vermutet hatte. Im Moment vermute ich eine Haarriss in einer Leiterbahn oder sowas Gemeines. Weil auch der zugehörige Ausgang nicht funktioniert, muss ich das Problem auf jeden Fall noch finden. Das ist ein Zähler, der zwingend gebraucht wird. Entweder als Programmzähler oder als Zähler für die Multiplikation/Division.

Aber bis auf den FLJ 141 bisher keine defekten Bauteile. Das hätte ich nicht gedacht.

Ein 10 A Netzteil ist im Zulauf. Ich habe jetzt in der Anleitung gefunden, dass das Originalnetzteil 8 A hatte.

Im Moment denke ich schon darüber nach, wie man die Speichererweiterung auf 16 Byte realisieren könnte.

Viele der Demo-Programme benötigen mehr als 8 Byte. Evtl. würde ich sogar soweit gehen, die Speichermodule nachzubauen. Mit Standard TTL-Bausteinen wäre das ja kein großes Problem.

Optimal wäre ein zweites Simulog. Aber das dauert bestimmt 10 Jahre bis wieder mal eins auftaucht.

Die Kontakte sind heute schon überraschend angekommen. Die sollten egentlich erst nächste kommen.

Das funktioniert gar nicht so schlecht. Rechts das Originalkabel (mit und ohne Kunststoffmantel) und links der Versuch mit den Kontakten (mit und ohne Schrumpfschlauch. Die Stecker lassen sich sogar ineinanderstecken.

Aber das wird eine heidenarbeit 200 von diesen Steckern zu konfektionieren mit jeweils mehreren Lagen Schrumpfschlauch. Außerdem kosten die Kontakte fast 1 Euro pro Stück. Und die Schrumpfschlauflösung soll sich erst mal bewähren. Solange möchte ich mit der Inbetriebnahme nicht warten.

Ich bleibe erstmal bei den China-Bananenbuchsen und werde die dann vielleicht nach und nach gegen die teuren Kontakte austauschen,

Zitat von Wildfire

Ich nehme an in der Bucht und den Kleinanzeigen ausreichend gesucht ?

Dort gibt es die als gebraucht immer wieder zeitweise, meistens aus diversen Auflösungen...

Auf die Idee bei ebay und Kleinanzeigen zu suchen, bin ich in der Tat schon gekommen.

Genau die gesuchten Kabel hast du schonmal in Anzeigen gesehen? Ich habe die sonst noch nirgends gesehen. Ich kenne die nur von den Leybold Lernsystemen.

Zitat von Wildfire

Ok, die Stecker sind ja nun schon gekauft, Hirschmann Büschel Stecker sind auch nicht so viel größer:

https://www.pollin.de/p/hirsch…cker-bsb-20-k-blau-452623

Die sind riesig im Vergleich. Nochmal die Masse im Vergleich:

Der Hirschmann-Büschelstecker ist 56 mm lang und 15 mm breit.

Dagegen der Leybold-Stecker: 32 mm lang und 8 mm breit

Die billigen Chinesischen sind etwas kleiner als die typischen Hirschmannstecker. Dafür aber nicht kaskadierbar.

Analogrechner war aber nochmal ein gutes Stichwort. Die brauchen auch viele Kabelverbindungen. Ich habe gleich mal geschaut, wie das der neue Analogrechner von Bernd Ulmann macht (Anabrid): https://the-analog-thing.org/

Der verwendet 2 mm Stecker.

Hier ist tatsächlich ein Analogrechner, der die Simulog-Kabel verwendet:

http://museum-nt.de/img/pek_prog_feld.jpg

Aber die werden mir wohl keine abgeben.

Und hier ist noch einer:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Analogrechner_MEDA_42TA_TSD_%282%29.JPG

Zitat von Wildfire

Zitat von detlef

Die sind riesig im Vergleich. Nochmal die Masse im Vergleich:

Der Hirschmann-Büschelstecker ist 56 mm lang und 15 mm breit.

Dagegen der Leybold-Stecker: 32 mm lang und 8 mm breit

Hattest Du auch einmal einen Blick auf meinen Ebay Link geworfen ?

Die Stecker sind genau die Bauart und stackable + etwas Gummi drumherum...

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Ja, aber waren mir auch noch zu groß.

Das mit den Steckern ist jetzt alles etwas anders geworden. Eigentlich hatte ich die Billig-Stecker bestellt, weil die Kontakte erste Ende Oktober kommen sollten. Und dann auch nur 12 Stück. Ich hätte danach die restlichen erst noch bestellen müssen. Solange wollte ich mit der Inbetriebnahme nicht warten. Und dann noch der hohe Preis.

Jetzt kamen die Kontakte aber schon am Dienstag (kurz nachdem ich die Billig-Stecker bestellt hatte) und entgegen meiner Erwartung passen die auch noch super (hatte ich ja oben schon beschrieben). Außerdem habe ich jetzt nach einigem Suchen ein günstigeres Angebot mit 20 Euro für 50 Kontakte gefunden.

Also habe ich jetzt 200 Stück bestellt. Für rund 80 Euro.

Bei der Aktion werden dann 200 Billig-Stecker für insgesamt 25 Euro übrig bleiben. Die konnte ich nicht mehr stornieren (hab's versucht).

Keine Ahnung, was ich damit anfange.

Wenn ich jetzt nochmal was besseres finde, mache ich einen Stecker-Laden auf.

Zitat von detlef

Allerdings ist jetz der erste Fehler wieder da, den ich durch Rumlöten behoben hatte und wo ich eine kalte Lötstelle vermutet hatte. Im Moment vermute ich eine Haarriss in einer Leiterbahn oder sowas Gemeines. Weil auch der zugehörige Ausgang nicht funktioniert, muss ich das Problem auf jeden Fall noch finden. Das ist ein Zähler, der zwingend gebraucht wird. Entweder als Programmzähler oder als Zähler für die Multiplikation/Division.

Mysteriöse Kontaktprobrobleme an einem Widerstand, den ich schonmal ausgelötet hatte. Da habe ich wohl selber eine kalte Lötstelle fabriziert.

10 A Netzteil ist auch ja.

Jetzt warte ich eigventlich nur noch auf die Stecker.

Das sind wohl die gleichen Stecker, die Wildfire oben auch schon mal verlinkt hatte.

https://www.ebay.de/itm/184505500746

Die wären von der Größe prinzipiell schon akzeptabel (als Notlösung). Aber die Originalkabel sind noch kleiner (schmaler). Bei den Originalen sind die Steckergehäuse angespritzt. Die sind nicht wechselbar. Ich denke, Leybold hat die in Farbe und Länge passend fertigen lassen.

Aber der Kontakt selbst scheint tatsächlich identisch zu sein (mit der kleinen Lasche zu Anlöten). Von der Größe her wären diese Stecker schon akzeptabel. Aber bei einem ebay-Preis von fast 2 Euro pro Stecker kostet der Spaß dann fast 400 Euro. Soviel Geld würde ich nicht mal für die Originalkabel ausgeben.

Bei ebay wird gerade das 8A-Originalnetzteil angeboten. Da habe ich auch schon ganz kurz gezuckt. Aber das ist so groß und schwer, dass ich das vermutlich sowieso nicht verwenden würde. Und nur um es zu besitzen, war mir das deutlich zu teuer.

https://www.ebay.de/itm/304879510761

Die Kontakthülsen, die ich jetzt bei AlIExpress bestellt habe, entsprechen ja ziemlich genau den alten MC-Kontaken. Gleiches Aussehen, fast identische Maße.

Es fehlt nur diese kleine Lasche zum Anlöten der Litze, was aber kein Problem ist, weil man die Litze auch direkt seitlich an die Hülse anlöten kann.

Schrumpfschlauch und Kabel habe ich jetzt auch in den benötigten Mengen und Farben (grün, gelb und schwarz) bestellt. Ich muss dann nur mal schauen, wie ich Kleinserienfertigung effektiv gestalten kann, damit das nicht ewig dauert.

Das hier ist übrigens ein Konvolut, das vor ein paar Jahren mal auf ebay verkauft wurde.

Damals hatte ich keine Unterlagen und wusste nicht, ab alle Module dabei sind. Das Angebot war auch nicht ganz billig. Da war sogar (links unten) die 8-Byte-Speichererweiterung dabei, die ich damals an der Schule auch hatte. Und Kabel. Dafür aber kein Board.

Mit dem heutigen Wissen hätte ich es genommen.

Bei den beiliegenden Logikmodulen hat sich jetzt auch der variable Taktgenerator gefunden. Hier schon gereinigt:

Die Innenansicht. Alles mit Transistoren aufgebaut. Der Transistor links auf dem grünen Sockel hat sein Deckelchen abgeworfen. Das lag im Gehäuse.

Was ist das wieder für ein komisches buntes Bauteil rechts vom Transistor? Ein Tantal ohne Polung? Der China-Tester sagt ca. 500 nF (in ausgebautem Zustand). Das könnte mit dem Farbcode hinkommen (47...).

Ich habe dann den Transistor und noch einen anderen Tantal gewechselt. Das bunte Ding habe ich wieder eingelötet, weil ich keinen passenden anderen Kondensator da hatte.

Funktioniert wieder! Jetzt kann ich den Simulog Computer mit sagenhaft 1 bis 140 Hertz betreiben. Wenn er mal läuft. Da geht aber die Post ab.

Leider passt der Taktgenerator nicht mehr auf die Grundplatte. Man muss dafür noch eine zweite daneben stellen. Zum Glück habe ich drei Stück. Ich muss wohl damals in der Schule auch zwei Grundplatten gehabt haben. Die zweite für die Speichererweiterung und für den variablen Takt.

Zitat von detlef

Kann mir niemand sagen, ob das runde, farbige Teil hier ein Kondensator ist? Oder vielleicht doch wieder ein komischer Widerstand?

Zitat von Reinhard

Allerdings macht dann der erkennbare Farbcode keinen Sinn.

Ist da ganz oben ein grüner Tupfen drauf?

Oder auf der anderen Seite ein Punkt?

Ja.

Der China-Bauteiltester zeigt, wie gesagt, ca. 500 nF an. Aber bei so einem unbekannten Bauteil traue ich dem nicht.

Zitat von Reinhard

Laut Ringen und Tupfen wären das ein 4700000pF oder 4,7µF 6V TANTAL !

'Gelb Violett Grün Braun' ist die Leserichtung.

PLUS wäre dann der in deinem Bild untere Draht.

Aha, gelb-violett hatte ich erkannt. Aber die Zehnerpotenz war mir nicht klar.

Ok, dann werde ich mir den nochmal vornehmen und gegen einen passenden Elko ersetzen.

Wie hast du den Pluspol identifiziert?

EDIT: Ich habe hier eine Tabelle gefunden (auf der Seite ganz unten).

Farbcode für Kondensatoren

Da gibt es kein grün und wenn der Punkt grau wäre, dann würde der gemessene Wert stimmen.

Ich schaue mir den nochmal an, vielleicht hat er beim Fotografieren einen Grünstich bekommen.

Die 6 V kommen mir etwas wenig vor. Die Module arbeiten ja mit 12 Volt, aber vielleicht hängt der nicht direkt am Eingang.

Hab noch was gefunden:

Farbcodes auf Tantal-Kondensatoren, NTCs, VDRs

Sehr verwirrend. Das würde dann deiner Interpretation entsprechen. Aber so richtig passt das nicht. Der Punkt müsste eigentlich an der Seite sein (Typ D auf Blatt).

Wenn der untere Ring nicht braun sondern orange ist, dann wären es 15 Volt. Das würde eher hinkommen.

Nein, ein funktionielles Problem gab es eigentlich nicht, ausser dass das Anschwingverhalten im unteren Bereich (unter 1 Hz) sehr schlecht war.

Ich habe mal probeweise 4,7µ eingesetzt. Jetzt ist der ausgegebene Takt um den Faktor 10 niedriger.

Dafür taktet er jetzt stabil um unteren Bereich.

Ich suche erstmal eine Doku, welchen Taktbereich das Ding eigentlich ausgeben soll. Ich glaube aber, die 0,47µ wohl korrekt waren.

Ich habe in einer Beschreibung gefunden, dass der Taktgeber angeblich bis zu 1 kHz ausgeben soll. Das würde jetzt wiederum erklären, warum sich im ersten Drittel des Einstellbereichs überhaupt nichts tut. Das hatte mich nämlich auch schon gestört.