HP 9830Bの回復

古い鉄を復活させ続けます。 PDP-11の後、「計算機」HP 9830Bに進みます。 たくさんの重い写真。 斜体は私のコメントです。

HP 9830B BASIC対応の計算機

HP 9830Bは1976年に導入され、1972年にリリースされたHP9830Aの更新バージョン（より多くのメモリ）です。電卓自体の価格は8350ドルでした。 上部にある追加のプリンタモジュールは、さらに3350ドルで販売されました。



HP98x0モデルの全範囲で、同じタイプの16ビットプロセッサが使用され、個別のTTLロジックに実装されました。これは、主に4つのボードに配置されていました。 回路を簡素化するために、ALUには一貫性があります。



この記事では、壊れたボタンの付いたほこりだらけの箱から完全に機能する計算機に変わったデバイスの歴史について説明しています。

何がありますか

私たちのコピーは以前に会計で使用され、HP7900とDEC RK05に似た2つの大きなカートリッジドライブで私たちに来ました（ 私はこれが2つの36cmのカートリッジをサポートするHP 9880だと思います-1つは永続的なストレージとして、もう1つはリムーバブルとして ）。 会計の過去は、キーボードのステッカーとカートリッジの銘によって確認されます。



計算機は埃っぽい倉庫でしばらく時間を費やしましたが、最初の明らかな問題はキーに関するものでした。そのうち4つは壊れていましたが、一番上の行の3つはまったく壊れていませんでした。 「DELETE LINE」、「END」、および番号5。



HP264x端末用のキーボードキーのセットを購入できましたが、その中に「DELETE LINE」と「END」はありませんでした。 しかし、幸運なことに、「DELETE LINE」はオランダのコレクターから送られ、「END」はカナダから来ました。 それをありがとう！







壊れたボタンの問題に戻って、私はチェリーに連絡しました（彼らはキーボードを製造していますが、かなり良いです）有用な情報を得ることができませんでした（ チェリーが70年代後半にドイツに移転したので、できれば驚くべきことです ）。 碑文「チェリー」の存在にもかかわらず、彼らは自分がどんな種類の鍵であるかさえ認識できませんでした。



自分で修正しようとしました。 彼は弦のワイヤーを取り、U字の形に曲げてから、はんだごてを使ってボタンのプラスチックに溶かしました。 ただし、オリジナルと100％一致させることはできませんでした。







半ミリ高くなりましたが、私には関係ありません。 主なことは、デザインが十分に堅実に見え、それほど簡単に壊れてはならないことです。 しかし、この回復段階は、カナダのコレクターがとても親切だったため、交換用にさらに5つのキーを送信したという事実で終わりました。 したがって、私は自分の修理のボタンを試す必要はありませんでした。

スキーム

Tony Duellは、HPの多数のマシンの電気回路図を作成しました。 同社のオリジナルのスキームはごくわずかしか利用できないため、これは非常に役立ちました。 DECとは異なり、HPはそれらを公開しませんでした。 Tonyに問い合わせて、 HP98x0シリーズ電卓の優れた修理ガイドを入手しました（このファイルはPostScript形式で、かなりの重量がありましたが、PDFに変換したため、サイズが大幅に増加しました）。 さらに、トニー製の電子回路をダウンロードしました。 HP9830に関する資料を探していると、優れたBrent ページとこの計算機のエミュレーターに出会いました。

電源の確認

ユニットのほこりを掃除した後、トニーのマニュアルのアドバイスに従って、メガー（ 奇妙なことに、高抵抗を測定する特殊なデバイス ）を使用してトランスの絶縁をチェックし始めました。 偏差なし。 その後、連続可変変圧器（以前にPSUを除くすべてのボードを取り外し済み）を使用して、マシンをゆっくりと起動しました。 電源の出力で電圧を測定すると、正しい値が得られました。 しかし、+ 5Vでは、スイッチが最小負荷と19.5V出力回路を適用する必要があることが判明しました。 電源を投入する前に回路を調べた場合、2番目について学びます。 19.5Vは電流源回路によって生成され、負荷なしでは、単に調整されていない電圧を提供します。 1kΩの抵抗とROMボードを人工負荷として接続すると、5.01 Vになります。 19.5Vはツェナーダイオードを介して16Vに調整する必要がありますが、この回路に負荷がないと、出力16Vが増加し始めます。 結局、過負荷保護回路は機能すると思いますが、バリアック（ 「スムーズな調整が可能なトランス」）を使用したテストでは、書くのに時間がかかるため、トレーシングペーパーがよく使用されます。

動作しますか？

すべての電圧測定が正しいため、カードを挿入し直して、電源ボタンを押しました。 少なくとも何かを得たことは驚くべきことです！







そして、ランダムなキーを押してから「実行」すると、次の行が表示されました。

品質

HP9830の内部を見せてくれるといいと思います。 したがって、電卓のすべてのボードの一般的なビューを作成しました。 彼らは美しいです。







すべてのカードは金メッキされています。 フィクション！ 素晴らしい品質。



1行目と2行目は、TMS4060 4k NMOSチップ上のDRAMを含むメインボードを持つメモリサブシステムを表しています。 3列目-ディスプレイおよびカセットコントローラー。 4行目はプロセッサカードでいっぱいで、最後の行にはディスプレイ自体とPSUが含まれています。 私の知る限り、HP9830BとHP9830Aの違いは、メモリカード（左から2列目）とアドレス指定カード（左から1列目）のみです。

キーボードアセンブリ

キーボードカバーとスイッチを入手するとすぐに、キーボードを再構築できました。

テープドライブ

私は巻き戻しボタンを押しましたが、外部の兆候からは回転の音しかありませんでしたが、動き自体はありませんでした。 ソレノイドからカチッという音がまだあると思います。 存在しない場合は、障害が発生しているか、詰まっていることを意味します。 ドライブモジュールを開くと、ホイールのゴムパッドが非常に摩耗していることがわかったため、少なくともこの欠陥を修正する必要がありました。

新しい挑戦

新しいOリング（ Oリング、車輪の同じゴム ）が到着し、古いものの代わりに取り付けられました。 リーダーを決定するためのランプ（ リーダーランプ、ロシア語があるかどうかわからない。最初と最後のNmmには磁気テープに作業層がなく、フィルムが巻き戻されると、そのようなランプで強調表示され、テープの開始または終了を知らせる空の領域があるとき、検出器が発火して巻き戻しが停止する ）が破損したため、白色LEDに交換しました（はい、代わりに5V 60mAの小さな白熱電球が必要であることはわかっていますが、1972年にLEDが利用可能だった場合、 HPはそれらを使用します）。 これで巻き戻しが機能し、ソレノイドが本当に詰まりました。



また、「MARK」コマンドを試しました（ 磁気テープには複数のファイルがフラット構造で含まれており、MARK XX、YYコマンドは長さYYのXXファイルを作成します。このコマンドでテストを開始するのは一般に奇妙です。しかし、ドライブはある時点で停止するまで回転を続け、マシンは外部コマンドへの応答を停止しました。



再起動後、単純な算術でもマシンが間違っていることに気付きました。 8.4444444は2 + 2に対応しますが、3 + 1は6.4444444になります。 かなり奇妙です。 計算機のこの部分は問題なく動作するはずです。



数字を入力して「実行」を押すだけで、奇妙な結果が得られました。



0は2に、1は3に、7は9に、8は32.9444444に、9は33.9444444になりました。

20で18、21で19、42で20、33で11、52で30、3222で1000。



SQR（2）は2.22636363を返し、2 ^ 2は41.96520965を返しました。



何が起こっているの？



これにもかかわらず、私はBASICで簡単なプログラムを書くことができます。

10 DISP "HELLO WORLD" 20 GOTO 10
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、それは正しく動作します！



電卓は数字の各桁に2を加算するように見えますが、オーバーフロー（8 + 2）すると、奇妙な浮動小数点数が得られます。



BASICの行番号が正しく入力されているため、問題はキーボードモジュールにはありません。 さらに、AUTO＃ボタン（ AUTO＃XX、YY、XXは開始行番号、YYは増分です。AUTO＃+ 10.5 + EXECUTEを押して行番号10を取得し、AUTO＃+ EXECUTEは次回に15を表示します。 20、25など ）も正常に機能します。つまり、最も単純な整数演算が順番に行われます。



おそらく、この動作は浮動小数点数に起因していますか？ メモリサブシステムは、プログラムをBASICに保存して実行できるため、障害なく動作すると考えています。



それでも、電卓をFLOAT11モード（ 浮動小数点数、ピリオドの後に有効数字11桁 ）にして1,000,000を入力するまで、問題がROMにあるのかRAMにあるのか完全にはわかりませんでした。3.2222222222222+ E6指数は正しく表示されますが、仮数はすべての数値で正しくありません。 この事実は、数字へのデュースの追加（22222が44444に変わります）とともに、私の視線をALU ROMに送りました。



BCD ROMをチェックしましたが、そのダンプはトニーが提供したものとまったく同じです。 面白いのは、このブロックを使用せずにマシンがBASICプログラムを実行できることです！



メインのALU ROMをたどると、最初の128個のニブル（ Intel 3601、4ビットx 256はROMの下で取得されました ）は正常と見なされましたが、最後の128個はメモリの最初の部分のpro-ORでした。 回路を見ると、BCD信号がインストールされているときにアドレスの上部が使用されていることがわかります（ 回路では、A7はBCDにプルアップされています ）。 今では、BCD算術は機能しませんが、通常はすべてがうまくいきます。



ブルガリアからチップを注文しましたが、そのプログラミングは価格に含まれていました！ ただし、Data IO 29Bプログラマーでこれを行うことは可能だと思います。 私はいくつかのハリスのマイクロサーキットのプログラミングに苦労しましたが、それに加えて、Signeticsチップをその上にプログラムしようとはしませんでした。

もう一度開始

82S126はブルガリアから到着し、ニコライは彼のプログラミングで良い仕事をしました。 データIOでチップをチェックし、すべてが正常であることを確認しました。



適切な場所にはんだ付けすると、HP9830Bが再び蘇ります！ 今、彼は正しく数えることができなければなりません。



このバグを発見したときに前回停止した場所から続行できます。 つまり、テープドライブの起動。 残念ながら、それはあまりうまくいきません。



「MARK」コマンドを入力すると、しばらくの間スピンし続け、その後システムを停止して停止します。 すべての操作を繰り返して、再びオンにします。



TLIST、STORE、FINDなど、ドライブの操作に関連する他のコマンドを実行すると、応答としてERROR 58を受け取りました。これは一般的なエラーのようです。 そして、そのようなメッセージはすぐに表示され、計算機は何もしようとしません。



「MARK」コマンドが実行されるが、完了しないという事実に少し驚いています。 車は何を待っていますか？ REWINDが機能するので、EOT / BOT LDR（ 電球についての発言で述べたように、LDRは単なるフォトレジスタです。EOTはテープの終わり、BOTはテープの始まりですが、ここではこれらの用語は正しくありません。テープ形式では、別の役割：ここでは、リーダー、明確なリーダーについて話す方がより正確です ）検出器は失敗しません。

ボットセンサー

白熱灯をLEDに交換するとスムーズに行くと思いました。 しかし今では、おそらく光が明るすぎると思いました。 これは、フォトレジスタの誤動作につながります。 巻き戻しの途中でテープが途中で止まった瞬間に厳しい真実が明らかになり、巻き戻しボタンをもう一度押しました（そしてそれを保持しました）。 ドライブは非常にゆっくりと、レコードのようにゆっくりと巻き戻されました。 その後、カセットを取り出して戻し、しばらくの間正常に巻き戻しました。 このような操作の結果、カセットがわずかに異なる位置を占めたと思います。



もう少し抵抗のある抵抗器で問題を解決しました。 これで、カセットは何回も止まることなく連続してスクロールされました。



しかし、磁気テープを操作するためのコマンドの主な問題は解決されていません。



ロジックアナライザープローブを接続できるように、拡張ボードが必要です。 コネクタにはさまざまなフォームファクターが存在することは非常に迷惑です。 すべてのオプションをカバーするには、6種類または7種類の拡張ボードが必要です。 ロジックアナライザーに頼ることに決めた後、そのようなボードの製造を米国のジョンネリに注文しました。

HP9810

スウェーデンの海事局に連絡しました。HPからのコンピューターがあり、その運命は私たちが手に入れるように頼まれたからです。 これを知った後、最良の解決策はNorrkopingに行き、それを見てみることでした。 検査中に、HP9810のマーキングに気付きました！ 家に持ち帰って掃除しました。 彼は非常に埃っぽかった。 バリヤックを通してゆっくりと電圧を印加し、電源の状態を監視しました。 彼は元気でした。 しかし、残念なことに、これだけでも満足でした。 コンピューターはすべてのカードが接続された状態で死んでおり、すべての電圧測定がカードのセットでも正しい結果をもたらしたため、おそらく全負荷に耐えることができなかったPSUの障害ではありませんでした。 稼働中のHP9830でプロセッサカードを確認すると、オペレーティングマシンのボードとクロックジェネレーターの誤動作が判明しました。 他の2つのボードは正常に動作するようでした。 HP9830で明らかに動作するカードを転送しても、成功することはありませんでした。 唯一の症状は、しばらくしてからSTATUSランプを含めることでした。 これに基づいて、複数の誤動作があると判断しました。 そのため、私はそれを脇に置き、倉庫から家に持ち帰ったHP9866プリンター（9830Bの上部、別のモジュール ）のクリーニングを開始しました。

テープドライブは機能しています。

HP9866も完全に埃っぽい。 コンデンサを作りました。 それらはすべて素晴らしい状態でした。 それで、電源を入れました。 明らかな問題はありません。 [ロード]ボタンは機能し、用紙をプリンターに正常にロードしました。



9830と接続しました。機能しませんでした。 プリンターとテープドライブの両方が1つのプロセッサー入出力ボードに依存していたため、HP9810Aからカードに変更しました。 まあ、プリンタは本当に助けにはなりませんでしたが、ドライブは動作しました！



最終的に「MARK」コマンドを正常に実行しました。これは、テープの最後までスクロールするのではなく、短い間隔で停止するものでした。 私はBASIC'eの小さなプログラムをテープに録音し、それをロードし直しました！

プリンターのデバッグ

アナライザーのプローブをHP9866マイクロコードアドレスバスに接続しました。これは、コントロールボードのテストサイトの一部として表示されます。 このモジュールのリバースエンジニアリングに基づいて、トニーが描いたスキームを積極的に使用しました。



プリンター内部で何が起こっているのかを理解するために、私は再びトニーの助けを借りました-彼はマイクロコードを説明する素晴らしい仕事をしました。 ここに置いておきます。



おそらくおもしろいですが、翻訳せずにそのままにしておきます。 場合を除き、形式について説明します。 一般的な構造は「ステータスID：opcode action_list」です。 各アクションは次のとおりです。1.（XXX）goto（YY、ZZ）-XXXがシグナルであり、スラッシュが続く場合、これはアクティブLOWシグナルであり、XXXがfalseの場合はYYに、それ以外の場合はZZに切り替わります。 2. goto（XX）-XXに切り替えます。 3.他のすべては、指定された名前で高信号レベルに設定されています



電卓から印刷するコマンドがプリンターに送信されると、一連のストロボパルスのように見えます。 各シリーズは1つの文字を表し、マイクロコードによって処理されます。



一連の状態「00、02、06、12、19、14、0D、11、10、00」を取得しましたが、これは必要なものとかなり一致しています。 LFシンボルが検出されるとすぐに（ 完全なシーケンスは表示されませんが、例では、状態12が1Bになった後、しかしLF'eのように19になります ）、ステートマシンは新しいパスに切り替わります。タイミング信号がアクティブになるまで状態13。 待機後、状態16にジャンプする必要があります。この瞬間から、ループ「16、0B、1E、01、18、0F、1A、07、1C、03」、そして再び18から新しい円に進みます。



すぐにnewstate / signal（ 状態03からの遷移に関係する ）をチェックしましたが、入力信号に基づいて必要に応じて切り替わります。 ただし、状態03のマイクロ命令の実行中、入力74150（ 単純なマルチプレクサー ）は、期待される0ではなく8を受け取ります。マルチプレクサーの入力D4に供給される信号RotEn /は、常に高レベルにあるようです。 7404インバーターに供給されるRotEn信号を確認すると、常に低レベルになっていることがわかります（ 実際、信号パス内のすべての要素をチェックして、失敗しないことを確認します ）。 RotEnは、現在テスト中のオペレーティングマシンボードから取得されます。

ボード改訂B！

次のステップは、オペレーティングユニットの信号をU19チップに追跡することでしたが、ボード上にそのようなチップがないことが突然判明しました！ これまでは、電子回路がこの特定のボードに対応していることを確認する必要はありませんでした。 私はそれがそうだと思いました。 HP9866には、回路とは異なる2つのモジュールがありました。前述のオペレーティングマシン09866-66591と制御ボード09866-66592です。 違いの理由は、HP9866Bがあり、HP9866A用の回路が作られていたからです！







オペレーティングマシンには、文字エンコード用の別のROMがありました。MotorolaのSCM3632で、HP IDは1818-0167です。 3つのMM5052の代わりに、Texas Instrumentsの2つの四重TMS3120シフトレジスタ（ 四重、1つのハウジングに別々の脚を持つ4つのレジスタ ）を使用しました。



HPではボードレイアウトのみを変更することにしましたが、クロスボードを備えたコネクタの信号は同じままです。 RotEn信号の簡単なテストにより、U8チップの6番目のピン（1820-0071）からのものであることが明らかになりました。 グーグルはそれが7440だと言った。それはトニーが作ったスキームと一致している。







制御盤。 何が変わったのか確かに言えません。 ただし、ROMマイクロコードには図と同じ命名法があるため、先ほどの推測は依然として正しいはずです。 つまり、入力信号と制御コードは、私が考えていた74150に供給する必要があります。



次のステップは、超小型回路U8、U3（7490）およびU13での番号1820-0174の信号の測定で、その後ろに7404が隠れています。

新しいクラッシュ

プリンターのデバッグ中に、電卓からストローブパルスが突然停止しました。 すぐに別のI / Oモジュール（テープドライブ）が動作するかどうかを確認しようとしました。 うまくいきませんでした...以前に9830カードを9810カードに交換したことを思い出させてください。 しかし、どうやら今、それも失敗します。



このボードをデバッグしましょう。 Tonyのマニュアルを読んで回路を調べた後、テープを使用するためのフラグが誤って定義されていることがわかりました。これはBus_IO_Rd /信号（ Brentの新しいバージョンの回路のnCFI）を通過します。 その後、3入力NANDゲート7410、単安定マルチバイブレーター74121、トリガー7474を通過し、ゲート7453の出力でI / Oフラグが既に生成されています。したがって、アナライザープローブをU7、U8、U9、U13として指定されたこれらのチップに接続しました。





ところで、拡張ボードの使用に注意してください。 これで、必要に応じて、クロスボードを使用してプローブをコネクタの接点に簡単に移動できます。



HP1664アナライザーには、U7チップのピン9からの信号の減衰のトリガーがあります。 U8チップのピン1（74121）の出力信号は非常に楽しかったです。







非反転出力が機能しているにもかかわらず、この信号は常に低レベルにあるようです （ 74121の場合、pin1 = pin6ではなく、図から判断すると、U8 6は正常です ）。 74121を別のボードに置き換えると（74122と74123が存在するものの、比較的大きな74XXチップセットには74121が存在しなかったため、非常に迷惑です）、かなり良い結果が得られました。







これで、ドライブのコマンドは、9810の交換カード（破損する前）のように機能しました。

プリンターに戻る

I / Oボードがクラッシュする前に、私はRotEn信号を追跡しましたが、これは決して変化しませんでした。 信号は、オペレーティングマシンのボードによって生成されました。これは、使用したスキームとは異なります。



したがって、私は自分の現在のバージョンを描きました。







アナライザーをU3、U7、U8、U13、およびU14に接続しました。 プリンターの電源を入れるとすぐに、U13（インバーター7404）の出力ピン4が常に1つのレベルから別のレベルに切り替わっているのに気づきましたが、入力には7490からQd信号が送られました。 これは間違いなく間違った動作です。



7404を新しいチップに交換した後、プリンターは、以前と同様に、紙を一行一本引き伸ばし、予期せずにハングアップし始めました。 彼は何も印刷しませんでした。なぜなら、ロジックが故障した場合の潜在的な損傷を防ぐために、私はプリントヘッドとその電源を分解したからです。

仕事に戻る！

ヘッドで使用する針のグループを選択するバンク信号を確認しました（針の操作を直接行うボードは1つしかありませんでしたが、5 x 7のマトリックスで文字が設定されているため、5つの針の4つのグループが含まれていました。温度と電力消費を最適化するために、エンジニアはこれらのグループを連続して使用することにしました。グループ1は、位置1、5、9、...、79、グループ2-2、6、... 78などの文字の行を印刷します。つまり、実際には4つのパスが作成されます。この信号はパス番号を設定します。 すべてが順調でした。 唯一の恥ずかしさは、マーキングがコネクタの反対側の最初のピンの位置を示すことでしたが、プリントヘッドをその場所に戻し、プリンタをテストしました。 彼は働いた！







電卓とその修理に関する情報を含む短いビデオを作成しました。





プロセスを示すビデオの最後の部分を見るのは興味深いです。

交換部品

次のコンポーネントを交換しました。

• インジケータ用の2つのランプ
• テープドライブのランプ
• 計算機のオペレーティングマシンのボード上のBCD ALU 256 x 4 PROM
• 入出力プロセッサボード上の74121
• プリンターのオペレーティングマシンのボード上の7404
• 5つの壊れたキー
• 3つの失われたキー
• テープドライブのホイール用の2つのOリング

今後の計画

私はまだ、14インチカートリッジ（固定ストレージ用のパレット）用の2台の重いドライブ、2台の重い電源、制御モジュール、ケーブル、ROMカートリッジのディスクサブシステムを持っています。これらはすべて在庫がありますが、おそらくそのままにしておきますこれは今後数年間です。

有用な資料へのリンク

• hpmuseum.netには、HP9830にこの良いページがあります。
• トニー・デュエルが書いたHP98x0の修理ガイド
  
  
• トニー・デュエル製のHP9830Aの手描きの回路図
  
  
• Brent HilpertのHP9830には、回路図などの非常に優れたページがあります
  
  
• Tony Duellによって書かれたHP9866Aの修理ガイド
  
  
• トニー・デュエル製HP9866Aの手描きの回路図
  
  
• HP9830エミュレーター
  
  
• hp9830.com
  
  
• HP9830も復元したRob FergusonによるWebページ
• HP98xxストーリー
  
  
• HP9830のhpmusuem.orgページ
  
  
• HP9810のAndreasページ