Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Reverse Engineering vom Retro-Computer - Tools?


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von S. R. (svenska)


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Hallo,

ich habe einen älteren Computer bekommen (80186 mit 128 KB RAM), 
allerdings ohne Dokumentation oder Software. Auf der Platine sitzt fast 
nur Standard-Logik (außer CPU, FDC, VDC, UART und DRAM), also sollte es 
nicht unmöglich sein, das System relativ vollständig zu beschreiben.

Eine Synthese im FPGA wäre nett, ist aber dank der asynchronen 
Schaltungen und Tristate-Busse schwierig.

Was ich gerne hätte, wäre ein grafisches Tool, wo ich die einzelnen 
Bausteine (z.B. in VHDL/Verilog beschrieben) wie auf dem Board anordnen 
und während des Auspiepsens verdrahten kann. So ähnlich wie KLogic, was 
es vor vielen Jahren mal gab.

Optimal wäre natürlich, wenn man manche Chips extern anknoten kann, z.B. 
den FDC an Floppy-Images oder den VDC an ein virtuelles Display.

Gibt es Tools, die einem die meiste Arbeit abnehmen?
Oder schreibt man sich sinnvollerweise gleich einen Emulator in C/C++?

Gruß,
svenska

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich würde mich mit diesem uralt-Kram nicht mehr abgeben. Ich halte es 
für langweilige Zeitverschwendung.

von M. S. (moeson)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich würde mich mit diesem uralt-Kram nicht mehr abgeben. Ich halte es
> für langweilige Zeitverschwendung.

dann ist an Oldtimer rumschrauben auch verschwendete Zeit??

Svenska: Nicht unterkriegen lassen. Ich hab einen C64 wiederbelebt und 
es ist Klasse mit den alten Dingern zu Arbeiten. Hut ab, was die früher 
aus der Technik rausgeholt haben. Das sieht man erst, wenn man sich mal 
etwas mit der Materie beschäftigt hat.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn du das wirklich machen willst - ich klingle in so einem Fall nur 
einen UART auf seine Adresse durch und brenne ein Monitorprogramm für 
die passende CPU aufs EPROM. Damit habe ich schon so einige Systeme 
dechiffriert, aber noch keinen 80186.
Meistens ist ja die genaue Schaltung nicht so wichtig, wenn man den 
Adress- und I/O-Raum kennt.
Man kann auch nach den typischen Verdächtigen (74138) als Adressdekoder 
gucken, reicht oft schon. Nur GAL oder PAL Dekoder sind da schlecht.

: Bearbeitet durch User
von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich würde mich mit diesem uralt-Kram nicht mehr abgeben.

... das sehe ich auch so, aber eher weil die gegewärtigen ucontroller so 
viel interessanter/vielseitiger sind und viel rumlöten wegen der gase 
nicht angesagt ist.

sinnige/praktische anwendungen mache ich nur mit halbwegs aktuellen 
bauteilen, dass lohn sich mehr und kostet trotzdem immer noch viel zu 
viel zeit.

finger weg davon, es gibt so viel anderes, womit man als "einsiedler" 
seine zeit verbringen kann.
ich denke, unser hobby hat die tendenz uns einsam zu machen. das sag ich 
als schachspieler, da ist es so ähnlich!


mt

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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M. S. schrieb:
> dann ist an Oldtimer rumschrauben auch verschwendete Zeit??

Ich glaube, es geht nicht ums Reparieren, sondern um einen kompletten 
Nachbau als Simulation.

von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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M. S. schrieb:
> Svenska: Nicht unterkriegen lassen. Ich hab einen C64 wiederbelebt und
> es ist Klasse mit den alten Dingern zu Arbeiten. Hut ab, was die früher
> aus der Technik rausgeholt haben. Das sieht man erst, wenn man sich mal
> etwas mit der Materie beschäftigt hat.


kenne ich gut, dass geht vorbei! das sind nur starke verlust- und 
angstgefühle :-).

ich habe mal ein zx-spectrum and sincliar-ql nachgebaut ... hat 
monate/jahre gedauert. diese stehen jetzt nur rum, weil eine "richtige 
praktische anwendung" hatte ich nie ausser als spielzeug. ja lernen geht 
auch da, aber das niveau heutiger technologie ist ein anderes und echt 
höher - wenn man auch verstehen will.

ok, ich komme an keinen schrottberg vorbei ohne rumzuwühlen und 
einzupacken. aber das zeug liegt nur rum.

ich sag mal, irgendwann kapiert fast jeder, dass die persönliche zeit 
endlich und kostbar ist. prioritäten setzen vereinfach das leben und 
macht es besser.

jetzt baue und verbessere ich meine haushalts-/audiogeräte ...

praktische anwendungen machen schlussendlich am meisten freude und 
motivieren für neue projekte.


mt

von S. R. (svenska)


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M. S. schrieb:
> Hut ab, was die früher aus der Technik rausgeholt haben. Das sieht
> man erst, wenn man sich mal etwas mit der Materie beschäftigt hat.

Stimme ich zu. Hab auf einem Atmega8515 einen i8080-Emulator laufen und 
mal einen Z80 auf Lochraster gesetzt. Und Spaß macht's außerdem.

Matthias S. schrieb:
> Wenn du das wirklich machen willst - ich klingle in so einem Fall nur
> einen UART auf seine Adresse durch und brenne ein Monitorprogramm für
> die passende CPU aufs EPROM.

Ich habe weder EPROM-Brenner noch EPROMs, dafür passende Images von 
DOS-Plus und MS-DOS 3.10 im Netz gefunden. Die Kiste scheint (grob) 
BIOS-kompatibel zum PC und bootet auch von Diskette (3.5" DD). 
Allerdings mag das verbaute Laufwerk (doppelte Höhe!) meine Disketten 
nur äußerst ungern lesen und die beiden anderen Laufwerke lassen sich 
nicht passend jumpern.

Ersatz kriege ich erst, wenn ich wieder in Deutschland bin... erstmal 
will ich ein UART-Kabel zusammenbauen (DIN-Stecker) und ein Boot-Image 
auf dem vorhandenen Laufwerk schreiben. Wenn das alles klappt, werf ich 
vielleicht ein Auge auf die SCSI-Schnittstelle.

Matthias S. schrieb:
> Nur GAL oder PAL Dekoder sind da schlecht.

Bisher habe ich nur zwei Chips, die ich überhaupt nicht identifizieren 
kann. Die haben ein blaues(!) Gehäuse und die Beschriftung "16-1-330 
8502". Ansonsten ist das fast nur 74LS, 74S oder 74F.

Stefanus F. schrieb:
> Ich glaube, es geht nicht ums Reparieren,
> sondern um einen kompletten Nachbau als Simulation.

Naja, wenn ich das Board ohnehin durchklingle, fällt genug Wissen für 
einen Emulator quasi "nebenbei" mit ab. Die Frage ist, ob ich das 
einfach in eine vorhandene Infrastruktur knoten kann, oder ob ich direkt 
alles selbst machen muss. Letzteres ist mir zuviel Arbeit.

Apollo M. schrieb:
> jetzt baue und verbessere ich meine haushalts-/audiogeräte ...

Mach ich beruflich, muss ich zuhause nicht haben. :-)

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich würde mich mit diesem uralt-Kram nicht mehr abgeben. Ich halte es
> für langweilige Zeitverschwendung.

Das war nicht die Frage.

Ich halte deine Beiträge hier für Zeitverschwendung.

von ... (Gast)


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S. R. schrieb:
> Die haben ein blaues(!) Gehäuse und die Beschriftung "16-1-330
> 8502".

8502 hört sich zwar nach einem 8-bit Prozessor an, wird aber eher der 
Datumscode Februar 1985 sein.

von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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S. R. schrieb:
> Mach ich beruflich, muss ich zuhause nicht haben. :-)

dann ist der halbdurchdachte haushaltschrott der hier bei mir rumsteht 
von dir und deinen freunden?

also ich sag mal miele, siemens, osram, aeg, ... alles irgendwie 
schrott!
ich bin nur am modifizieren, reparieren und verbessern.

früher gab es da auch mal engineers oder so, dass muss lange her sein.
heute dafür viel powerpoints, meetings, ...


ich gehe doch lieber wieder schwimmen, laufen, ... oder mache yoga.



mt

von foobar (Gast)


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> Die haben ein blaues(!) Gehäuse und die Beschriftung "16-1-330
> 8502".

Das dürften Widerstandsarrays sein, ich tippe auf 330Ω ...

von foobar (Gast)


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Btw, ich denke, du wirst mehr lernen, wenn du Schaltpläne und 
Dokumentationen von alten Rechner studierst und versuchst, sie so weit 
wie möglich zu verstehen.

Durchklingeln eines Motherboards ist doch nur ne Fleißaufgabe und das 
1-zu-1-Nachbauen bringt dich auch nicht weiter (Malen nach Zahlen) - vom 
praktischen Nutzen des Ergebnisses ganz abgesehen.

von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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foobar schrieb:
> Das dürften Widerstandsarrays sein,

schon fast sicher, r-array blau/gelb oft zur bus terminierung.

mt

von S. R. (svenska)


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Apollo M. schrieb:
>> Mach ich beruflich, muss ich zuhause nicht haben. :-)
> dann ist der halbdurchdachte haushaltschrott der hier bei mir
> rumsteht von dir und deinen freunden?

Nö. Wir machen keine Weißware. :-)

foobar schrieb:
>> Die haben ein blaues(!) Gehäuse und die Beschriftung
>> "16-1-330 8502".
> Das dürften Widerstandsarrays sein, ich tippe auf 330Ω ...

Die Chips sind DIP16. Widerstandsarrays kenne ich nur einreihig.

Nachtrag: Der Hinweis auf "Bus-Terminierung" war hilfreich. Das würde 
passen (ein Chip je RAM-Bank). Danke!

foobar schrieb:
> Btw, ich denke, du wirst mehr lernen, wenn du Schaltpläne und
> Dokumentationen von alten Rechner studierst und versuchst, sie so weit
> wie möglich zu verstehen.

Für die hier stehende Hardware habe ich aber weder Schaltpläne noch 
Dokumentation. In der Theorie ist der exakte Rechner zwar egal, aber 
praktisch steht ein funktionierendes Gerät vor mir. Ein C64 wäre für 
mich höchstens interessant, wenn ich einen hätte (hab ich aber nicht, 
und auch kein Interesse dran).

foobar schrieb:
> Durchklingeln eines Motherboards ist doch nur ne Fleißaufgabe und das
> 1-zu-1-Nachbauen bringt dich auch nicht weiter (Malen nach Zahlen) - vom
> praktischen Nutzen des Ergebnisses ganz abgesehen.

Nicht ganz. Durchklingeln ist eine Fleißaufgabe und ergibt einen 
Schaltplan, also Dokumentation. Das ist nützlich, allein schon fürs 
Archiv.

Direktes 1-zu-1-Nachbauen ist nicht nützlich, weil die Maschine mit an 
Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit keinen produktiven Nutzen mehr 
hat. Ein Emulator hingegen ist nützlich, weil man darin wesentlich 
angenehmer entwickeln und testen kann (Cross-Compiler!), ohne die 
Hardware übermäßig zu stressen.

Retro-Computing ist nur selten für Produktivumgebungen nützlich. 
Manchmal beneide ich die, die das beruflich machen können.

: Bearbeitet durch User
von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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S. R. schrieb:
> Die Chips sind DIP16. Widerstandsarrays kenne ich nur einreihig.

gab es definitiv auch als dip - liegt bei mir rum in blau und gelb!
heute immer single in line package (cost reduction).


mt

von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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foobar schrieb:
> Btw, ich denke, du wirst mehr lernen, wenn du Schaltpläne und
> Dokumentationen von alten Rechner studierst und versuchst, sie so weit
> wie möglich zu verstehen.

... das bringt oft überraschungen und tut auch mal weh!
ausserdem muss man schon viele schematics gesehen haben um auch was zu 
verstehen.

z.b. bei repairing of tektronix scope erlebt, im ttl-grab böse design 
faults entdeckt - das hat die bude dann echt entsaubert. da wurde 
rumgetrickst/gebastelt und wenn die bauteile dann altern funktioniert 
das dann irgendwann nicht mehr.

schematic "ausklingeln" klingt gut ist aber in der praxis oft nicht 
trivial.
du brauchst ein "very low ohmmeter" und eines das mit nur rund 100mV 
arbeitet damit keine pn-strecken irrtümlich als verbindung mit 
durchgehen und auch keine bauteile sterben.

hat schon mal einer einen kurschluss vcc-gnd+stützelko/tantal oder 
controller bus gesucht auf einer pcb 30x30cm mit hunderten ic's+c?!
wer das kennt und gemeistert hat, versteht die schwierigkeit von 
"durchklingeln".


mt

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Apollo M. schrieb:
> ok, ich komme an keinen schrottberg vorbei ohne rumzuwühlen und
> einzupacken. aber das zeug liegt nur rum.

Das ging mir auch lange so. Irgendwann träumte ich wiederholt ich sei 
noch Teenager und mein ganzes Zimmer wäre mit Elektronik-Schrott voll 
gestopft. Um die Entsorgungskosten zu begleichen, musste ich im Traum 
Jobben gehen, aber das Geld hat nie gereicht, so dass ich verzweifelte.

Dieser Traum brachte mich irgendwann dazu, radikal alles weg zu werfen 
und zu verschenken, was ich nicht mehr brauchte. Das betraf dann einiges 
mehr als nur den Schrott.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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S. R. schrieb:
> Die Kiste scheint (grob)
> BIOS-kompatibel zum PC und bootet auch von Diskette (3.5" DD).

Naja, dann bist du ja praktisch fertig. Allerdings wird die grosse Hürde 
der wenige verbaute RAM sein. Mit 128k macht ja selbst command.com nur 
wenig Spass. Mit ein wenig Rumgemantsche im Bootsektor der Dikette 
kannst du direkt ein Programm laden, ohne über command.com gehen zu 
müssen, so hat das z.B. damals 'Buck Rogers Planet of Zoom' gemacht. Von 
dem habe ich mir damals mal das Verfahren für ein 'Turnkey' System 
abgeguckt.

In dem Fall kannst du dir mal das Referenz Manual von IBM für die PC/XT 
Rechner anschauen. Da sollte so gut wie alles drin stehen, was du über 
die Architektur wissen musst. Suchbegriff wäre z.B.:
IBM_5155_5160_Technical_Reference_6280089_MAR86.pdf

Enthält auch das komplette BIOS Listing.

: Bearbeitet durch User
von S. R. (svenska)


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Matthias S. schrieb:
> Naja, dann bist du ja praktisch fertig.

Das Gerät ist ein Philips :YES
Der ist nur BIOS-kompatibel, nicht PC-kompatibel. :-)

Es gibt ein Konfigurationstool, mit dem man die Terminalemulation (VT52 
für CP/M, VT100 für DOS), Zeichensatz, Tastaturlayout und Laufwerke 
einstellen kann. Die Grafikfähigkeit muss extra aktiviert werden (kostet 
57 KB RAM).

Matthias S. schrieb:
> Allerdings wird die grosse Hürde der wenige verbaute RAM sein.
> Mit 128k macht ja selbst command.com nur wenig Spass.

Da steckt eine Erweiterungskarte mit weiteren 128 KB drin (angeblich mit 
RTC, CGA- und SCSI-Anschluss, aber der eigentliche Videocontroller ist 
auf dem Mainboard).

Matthias S. schrieb:
> Enthält auch das komplette BIOS Listing.

Ich hab den Bootsektor einer formatierten Diskette durch ndisasm 
geschickt. Der ruft nur die gewöhnlichen BIOS-Interrupts (10h, 13h, 16h, 
19h) auf, liest aber einige magische Bytes im Adressraum. Die 
Systemkonfiguration wird zumindest teilweise im Bootsektor der Diskette 
gespeichert.

Wie gesagt, das größere Problem ist im Augenblick, einigermaßen 
zuverlässig lesbare Disketten zu beschreiben.

von Dieter W. (dds5)


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foobar schrieb:
>> Die haben ein blaues(!) Gehäuse und die Beschriftung "16-1-330
>> 8502".
>
> Das dürften Widerstandsarrays sein, ich tippe auf 330Ω ...

330 als Code sehe ich eher als 33 Ohm an.
Lässt sich aber sicher ganz einfach nachmessen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer V. (a_zip)


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Stefanus F. schrieb:
> Dieser Traum brachte mich irgendwann dazu, radikal alles weg zu werfen
> und zu verschenken, was ich nicht mehr brauchte.

Hallo, und sonst steht es wirklich alles nur rum! Als ein Studienkollege 
seine Studentenbude - Hinterhofwohnung mit diversen Schuppen - auflöste 
und uns zum Umzug "einlud", haben wir aus einem dieser Schuppen sage und 
schreibe 32 Stück Röhrenfernseher herausgeholt! Alles Schrott, versteht 
sich :-)
Es war keine lustige Umzugsfete!
Gruß Rainer

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Rainer V. schrieb:
> haben wir aus einem dieser Schuppen sage und
> schreibe 32 Stück Röhrenfernseher herausgeholt!

:D

ich darf aus meinem Schuppen auch nicht ausziehen müssen.
Schon garnicht hopplahopp

von Rainer V. (a_zip)


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Dieter W. schrieb:
> 330 als Code sehe ich eher als 33 Ohm an.

33 Ohm als Busterminierung halte ich übrigens für deutlich zu klein! Es 
werden schon 330 Ohm sein...ist ja tatsächlich schnell zu messen. Und 
Widerstandsarrays im Dil-Gehäuse waren "damals" üblich. Als Arrays oder 
Einzelwiderstände oder als Kombinationen dieser Topologien.
Gruß Rainer

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Angehängte Dateien:

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Können auch Dämpfungswiderstände sein, dann passt 33 Ohm. Anbei die 
RAS/CAS Erzeugung beim IBM/XT, der 30 Ohm Arrays verwendet.

: Bearbeitet durch User
von Grobi (Gast)


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Hi, hmm ok ich kann den "Forscherdrang" verstehen, aber so wirklich 
lohnt sich das ja nicht, was diese ganze retro emulataion etc angeht 
würde ich mir https://github.com/MiSTer-devel/Main_MiSTer/wiki anschauen 
das Ding kann so ziemlich alles emulieren, nen 80186 zwar nicht aber das 
ganze drum herum wie Speicher, Busse, Arbiter, Sound und Video 
controller sollte alles in verschiedenen Formen da drin sein. Ein 80186 
in nem FPGA ist auch mit Sicherheit nicht die Beste Wahl/Verwendung, 
denke die meisten Softcore CPUs die es auch teilweise kostenlos mit den 
IDEs wie z.B. Vivado, Quartus oder ähnliches dabei gibt sind was 
Geschwindigkeit und Effizienz angeht da besser aufgestellt.
Aber ich will natürlich auch niemanden vom Basteln abhalten...

von S. R. (svenska)


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Das Diskettenlaufwerk kann von ihm selbst geschriebene Disketten 
problemlos lesen. Nach viel Schweiß mit DEBUG läuft nun eine OEM-Version 
von MS-DOS 3.10. Damit lässt sich angenehmer arbeiten als mit DOS Plus. 
Das ist so ein Zwischending aus CP/M-86 und DR-DOS.

Als nächstes wäre dann rauszukriegen, wie die Hardware im Adressraum 
verteilt ist (ist ja kein PC). Ich bin mir noch nicht so ganz sicher, ob 
ich das ausklingeln will oder mir das BIOS näher anschaue. Da scheint 
ein DOS Plus drin zu sein, aber ich weiß nicht, wie man das startet.

Mir sind vier Platinenstecker begegnet:
- hinten, 34-polig (externes Diskettenlaufwerk?)
- hinten, 40-polig (Parallelport?)
- vorne als Cartridge-Einschub, 44-polig (???)
- links, 12-polig, einseitig (???).

Dazu kommen noch eine DIN-Buchse (UART), ein Monitorausgang, ein 
SASI-Anschluss (Festplatte) und ein freier Slot in der Backplane.

Kennt sich zufällig jemand mit diesem System aus?

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