[科普]南斯拉夫的自制微型計(jì)算機(jī)
基于Z80的Galaksija敢于與眾不同。
在東歐冷戰(zhàn)時(shí)期，計(jì)算機(jī)的名聲不太好。當(dāng)時(shí)，到處都在嘗試復(fù)制美國IBM的個(gè)人計(jì)算機(jī)、英國的ZX Spectrum和其他西方計(jì)算機(jī)。不過后來有了南斯拉夫的Galaksija，這是一個(gè)非常有靈感的創(chuàng)意，將計(jì)算機(jī)送到了普通人手中。
Galaksija是一款基于Z80的8位自制機(jī)器，其設(shè)計(jì)很巧妙，使用的都是南斯拉夫人能夠從西歐進(jìn)口的材料。在短暫的鼎盛時(shí)期，有成千上萬臺這種計(jì)算機(jī)被制造出來，商業(yè)化組裝的Galaksijas進(jìn)入全南斯拉夫的家庭和學(xué)?！，F(xiàn)在， ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 自己也可以嘗試這臺組裝的機(jī)器。
Galaksija是圍繞南斯拉夫的進(jìn)口限制而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它與基于Sinclair的ZX Spectrum和Tandy公司的TRS-80采用一樣的8位CPU。
作為一個(gè)復(fù)古計(jì)算機(jī)技術(shù)迷，2022年年初我在Crowd Supply看到正在出售Galaksija的完整套件，于是習(xí)慣性地下了訂單。直到幾個(gè)月后，在HOPE黑客大會上看到弗拉多?文斯（Vlado Vince）關(guān)于南斯拉夫計(jì)算機(jī)的精彩演講后，我的興趣才真正地被激發(fā)。由于Crowd Supply持續(xù)延遲交付套件，交貨期不斷無法確定，不過我很幸運(yùn)，2022年4月，我在東方復(fù)古電腦節(jié)上遇到了文斯，他給了我一塊Galaksija印刷電路板（PCB），還給了我一份現(xiàn)代材料清單鏈接。我覺得可以開始了，于是我取消了Crowd Supply套件訂單，自己開始動手。
1983年，Galaksija完整的方案首次發(fā)表在了計(jì)算機(jī)雜志《您家中的計(jì)算機(jī)》（Ra?unari u va?oj ku?i）上的一篇文章中。該雜志由Galaksija的設(shè)計(jì)師沃賈?安東尼奇（Voja Antoni?）和編輯德?lián)P?利斯塔諾維奇（Dejan Ristanovi?）合辦。（2018年，該文章的英文版由No Starch Press出版社發(fā)表在了PoC||GTFO第二卷上。）不想從海外訂購部件的南斯拉夫人可以從安東尼奇和利斯塔諾維奇那里訂購。
Galaksija最初使用的是單面印刷電路板，不過幾年前，安東尼奇發(fā)布了雙面印刷電路板的修訂版。這基本上免除了焊接時(shí)需要的跳線，大大加快了組建的速度。新版本還進(jìn)行了另外兩項(xiàng)調(diào)整，新增了一組視頻和音頻連接器，并且增加了一個(gè)電容器，解決使用當(dāng)代新版Z80 CPU芯片的時(shí)間問題。
Galaksija使用的組件相對較少，依靠CPU來完成其他家用計(jì)算機(jī)專用電路所完成的許多工作。兩個(gè)EPROM(芯片帶有暴露硅片的窗口，可用紫外線擦除數(shù)據(jù))可存儲操作系統(tǒng)，第三個(gè)EPROM可存儲字符圖形數(shù)據(jù)。
不過，即便做出了這些令人滿意的調(diào)整，如果你還不到50歲，你也會覺得制作體驗(yàn)不太一樣。對于初學(xué)者而言，許多電阻值似乎有點(diǎn)不對勁兒?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)一般是采用E6系列歐姆值的倍數(shù)，即1.0、1.5、2.2、3.3、4.7和6.8。但制作Galaksija時(shí)需要一套E4系列的電阻值，因?yàn)镚alaksija的許多電阻都是1.8或6.2的倍數(shù)。
接下來，像其他一些早期家用計(jì)算機(jī)一樣，Galaksija的視頻電路很少，主要依靠CPU來生成模擬電視信號。雖然增加的計(jì)算量使Galaksija的速度顯著變慢，但這主要是為了將元件的成本控制在法定進(jìn)口限額以內(nèi)。Galaksija可以生成歐洲PAL電視信號，我可以將信號接入平板顯示器，這要得益于RetroTink-2X Pro，這個(gè)漂亮的盒子能夠?qū)⒃S多過時(shí)的視頻信號轉(zhuǎn)換為HDMI。你也可以試著把信號插入一臺老式的模擬美國電視機(jī)，因?yàn)樗募兒诎仔盘柵cNTSC標(biāo)準(zhǔn)兼容，但我發(fā)現(xiàn)這需要一臺兼容性強(qiáng)的電視機(jī)和熟練的垂直同步控制。
取消Crowd Supply套件訂單讓我很頭疼：Galaksija的3個(gè)只讀存儲器（ROM）芯片有兩種風(fēng)格。這些芯片是可擦除可編程只讀存儲器（EPROM），可以像現(xiàn)代電可擦編程只讀存儲器（EEPROM）芯片一樣以電子的方式寫入。但要擦除EPROM，需要用紫外線在其封裝頂部的一個(gè)圓形小天窗照射幾分鐘。
該圖改編自EPROM的發(fā)明者多夫·弗羅曼-本奇科夫斯基(Dov Frohman-Bentchkowsky)1971年在《IEEE固態(tài)電路雜志》上發(fā)表的論文。如圖所示，存儲器的每一位都是具有未連接?xùn)艠O電極的晶體管(深色矩形)。要設(shè)置一個(gè)位元，可在晶體管的源極和漏極之間施加擊穿高電壓，捕獲電子給柵極充電。捕獲柵極電子所產(chǎn)生的電場在硅基板中形成導(dǎo)電層。將表面暴露在可穿透的紫外線光下，可使柵極復(fù)位。
自20世紀(jì)80年代以來，我就沒有處理過EPROM了，我在初級科學(xué)顯微鏡下觀察，那只EPROM是壞的。在eBay上能找到貨源，但我很快就意識到，取得芯片只是復(fù)雜過程中的第一步。我像很多制造商一樣，使用了基于TL866的物美價(jià)廉的ROM編程器。這些設(shè)備沒有給予編程EPROM所需的高電壓，盡管在線的硬件修改說明書說可以實(shí)現(xiàn)。我甚至很難讀取芯片，驗(yàn)證它們是空白的。是我的工具鏈出了問題，還是芯片本身有問題？如果我的Galaksija無法正常啟動，我怎么知道問題是出在EPROM上，還是在電路板上？
面對一系列漫長的調(diào)試和不斷迫近的交稿期，我做了唯一合乎邏輯的事——我作弊了。我給同樣住在紐約的文斯發(fā)送了電子郵件，他主動帶著EPROM擦除器、修改后的TL866編程器和一些用于測試的已編程ROM來到本刊辦公室。經(jīng)過兩小時(shí)的調(diào)試，包括拆除了一個(gè)無用的芯片，Galaksija終于顯示出READY的提示。每個(gè)人都應(yīng)該有一個(gè)8位南斯拉夫DIY計(jì)算機(jī)，也許你很多年都不需要它們，但當(dāng)你擁有它們時(shí)，你真的會很高興。
你不需要懂塞爾維亞語或克羅地亞語就可以為Galaksija編程。它有一個(gè)TRS-80 Model 1使用的Basic版本，也有英文關(guān)鍵字。軟件保存和加載是順利獲得一個(gè)音頻插孔完成的，音頻插孔原本用于磁帶錄音機(jī)接口；此外還有一些Galaksija軟件可供下載，包括《俄羅斯方塊》等經(jīng)典軟件。雖然Galaksija可能沒有ZX Spectrum或Commodore 64等西方8位計(jì)算機(jī)那么有名，但順利獲得它可以很好地分析其他地方的人們是如何加入數(shù)字革命的，以及持續(xù)主動的工程設(shè)計(jì)是如何超越重大障礙的。
作者：Stephen Cass
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