Floppy-Disk-Interface

Floppy-Disk-Interface für den PC/M

Literatur

1 Überblick

• K 5600.10 (MFS 1.2), 40 Spuren, einseitig, MFM

• K 5600.20 (MFS 1.4), 80 Spuren, einseitig, MFM

• K 5601 (MFS 1.6), 80 Spuren, doppelseitig, MFM (u.a. auch FD55FV-3-U, FD55FV-03-U, FD55FV-13-U) [4]

• Laufwerke mit Shugart-Bus, 40 Spuren, zweiseitig, MFM (Standardlaufwerke in XT-kompatiblen Computern)

2 Funktionsbeschreibung

Bild 1: Stromlaufplan der PC/M-Floppy-Laufwerkansteuerung

• Steuerport des FDC: Adresse 0xc0

• Datenport des FDC: Adresse 0xc1

• Laufwerksauswahl: Adresse 0xc2

• 4 MHz Quarz: X3/2 - X3/5

• 8 MHz Quarz: X3/1 - X3/4

• 16 MHz Quarz: 3/3 - X3/6

3 Inbetriebnahme

• Bestückung der Leiterplatte außer FDC nach Bild 4 und Kontrolle auf Kurzschlüsse und Unterbrechungen;

• Einbau der Brücke X3 entsprechend dem vorhandenen Quarz;

• Anlegen der Betriebsspannung (-5 V für die PLL über den Steckverbinder X1 oder direkt zuführen);

• Kontrolle der Taktfrequenz des FDC (4 MHz) an Pin 19 von D8;

• Einstellen der Oszillatorfrequenz der PLL mittels R1 und C12 auf 250 kHz an Pin 22 des FDC (DW), (+/- 20 kHz bei 2 MHz am Oszillator), damit wird gleichzeitig die gesamte PLL-Strecke überprüft;

• Einsetzen des FDC und Anschließen des Laufwerks entsprechend dem jeweiligen Typ und der Laufwerksnummer (0, 1, 2, 3), siehe Tabelle 1

Bild 2: Platinenlayout der Leiterseite der FDC-Leiterplatte

Bild 3: Platinenlayout der Bestückungsseite der FDC-Leiterplatte

Bild 4: Bestückungsplan der FD-Ansteuerplatine

4 Anschluss von 8-Zoll Laufwerken

5 Software

• Bildschirm:

  • 16 Zeilen mit je 64 Zeichen und mit 16 Zwischenzeilen (Original-PC/M), dazu ist eine Statuszeile mit Angaben über Laufwerk, User, freie Speicherkapazität, maximale Speicherkapazität, Laufwerkstyp und Systemversion möglich

  • 24 Zeilen mit je 80 Zeichen (Adresse 0xf800, Bit 7 = H : Cursor Ein)
    
    

• Tastatur:

  • Original PC/M-Tastatur

  • K 7659

  • K 7672 über IFSS

  • S 3004 als Tastatur
    
    

• Drucker:

  • SIO-Drucker SD 1152

  • K 6313/14 oder EPSON usw. über V.24

  • S 3004 als Drucker
    
    

• Floppy:

  • Vier FD-Laufwerke unterschiedlicher Typen in mehreren Formaten (u.a. 148, 200, 308, 400, 624, 780, 800 KByte)

  • RAM-Floppy

6 FDC-PLL-Abgleich

V. Lühne (redaktionell gekürzt)

7 Zusätze und Erfahrungen

Dipl.-Ing.(FH) St. Linz

7.1 Schaltungsanalyse

Bild 5: RDD Impulsformung

7.2 Änderungen

• auftrennen:

  • D1:4 zu D2:5 (IORQ) an D2, B-Seite

  • D5:2 zu D4:11 (RD) an D4, L-Seite

  • D5:1 zu D8:2 (/RD) an D8, L-Seite

  • D5:3 zu D8:3 (/WR) an D8, L-Seite

  • D5:4 zu D13:5 (WR) an D13, L-Seite

  • D6:8 zu D7:9 (0xc0..0xc3) an D7, L-Seite

  • D7:9 zu D8:4 und D4:9 (0xc0..0xc3) an [B]D7, B-Seite
    
    

• verbinden:

  • D6:8 zu D8:4 (0xc0..0xc3)
    
    

• neu:

  • D5:4 zu D13:12 (WR)

  • D5:2 zu D13:1 (RD)

  • D1:4 zu D13:13 und D13:2 und D14:10 (IORQ)

  • D13:11 zu D5:9 und D13:5 (IOWR)

  • D13:3 zu D5:11 und D4:11 (IORD)

  • D5:8 zu D8:3 (/IOWR)

  • D5:10 zu D8:2 (/IORD)

  • D6:8 zu D5:13 (~((0xc0 & 0xc1) | ~M1))

  • D5:12 zu D14:9

  • D14:8 zu D7:9

Bild 6: Änderungen an der Busanschaltung

7.3 Stückliste

Tabelle 4: Stückliste des Floppy-Disk-Interfaces

Bez.	Typ	Wert	Beschreibung / Verweis
D1	Schaltkreis	DL 004 D SN 74LS04 N K(M) 555 LN 1	6 Inverter, wie D5, D11, D17
D2	– " –	DL 030 D SN 74LS30 N K(M) 555 LA 2	1 NAND Gatter mit je 8 Eingängen
D3	– " –	DS 8282 D I 8282 K(M) 580 IR 82	8 Bit Bustreiber und Speicher, invertierend, 3-State Ausgänge
D4	– " –	DS 8286 D I 8286 K(M) 580 WA 86	bidirektionaler 8 Bit Bustreiber, nicht invertierend, 3-State Ausgänge
D5	– " –	wie D1
D6	– " –	DL 000 D SN 74LS00 N K(M) 555 LA 3	4 NAND Gatter mit je 2 Eingängen, wie D9, D14, D21, D28
D7	– " –	DL 123 D SN 74LS123 N K(M) 555 AG 3	2 monostabile Multivibratoren
D8	– " –	U 8272-04 µP 765 I 8272	Steuerschaltkreis für Floppy-Disk Laufwerke (besser ist -08 für 8 MHz)
D9	– " –	wie D6
D10	– " –	DL 074 D SN 74LS74 N K(M) 555 TM 2	2 D-Flip-Flop, positiv flankengetriggert, wie D18, D23
D11	– " –	wie D1
D12	– " –	DL 251 D SN 74LS251 N K(M) 555 KP 15	8 auf 1 Multiplexer, 3-State Ausgänge
D13	– " –	DL 008 D SN 74LS08 N K(M) 555 LI 1	4 NAND Gatter mit je 2 Eingängen
D14	– " –	wie D6
D15	– " –	DL 121 D SN 74LS121 N K(M) 555 AG 1	bipolarer monostabiler Multivibrator mit Schmitt Trigger Eingängen, wie D19
D16	– " –	DL 193 D SN 74LN193 N K(M) 555 IE 7	4 Bit Vor-/Rückwärts-Zähler mit CLEAR
D17	– " –	wie D1
D18	– " –	wie D10
D19	– " –	wie D14
D20	– " –	D 150 D (D 251 D) SN 7450 N K(M) 155 LR 1 SN 74H51 N K(M) 131 LR 11	2 AND-NOR Gatter mit je 2x2 Eingängen, 1 Gatter erweiterbar
D21	– " –	wie D6
D22	– " –	DL 014 D SN 74LS14 N K(M) 555 TL 2	6 invertierende Treiber mit offenen Kollektoren (15 V), wie D25
D23	– " –	wie D6
D24	– " –	DL 2632 D Am 26LS32 PC	4facher Leitungsempfänger für Differenzsignale (V.11, RS-422A, RS-423A)
D25	– " –	wie D22
D26	– " –	DL 038 D SN 74LS38 N K(M) 555 LA 13	4 NAND Leistungsgatter mit je 2 Eingängen, offene Kollektorausgänge (5 V), wie D27, D29, D30
D27	– " –	wie D26
D28	– " –	wie D6
D29	– " –	wie D26
D30	– " –	wie D26
A1	Operations- verstärker	B 082 Dm TL 082	BIFET-OPV CMR = 80-96 dB, SVR = 80-100 dB, SR = 13 V/µs
VT1	Transistor	SC 307 D BC 307	Si-PNP-Planar, Uceo = -45 V, Ico = -100 mA, Ptot = 250 mW, h21 = 112-280 (bei -6 V, 2 mA, 1 kHz)
VD2	Diode	SAY 30 andere: ???	Si-Planar, Ur = 25 V, If = 30 mA, Uf < 0,81 V
VD3	– " –	SAL 41 andere: ???	Si-Mehrfachdiode, Ur = 15 V, If = 20 mA, Uf < 1,7 V, wie VD4
VD4	– " –	wie VD3
Q1	Schwingquarz	8 MHz (4 MHz)
C1	Elyt.-Kond.	10 µF / 10 V	stehend, wie C2, C17
C2	– " –	wie C1
C3	– " –	22 µF / 10 V	stehend
C4	Keramikkond.	10 nF / 63 V
C5	– " –	15 pF / 63 V
C6	– " –	33 pF / 63 V
C7	– " –	22 nF / 63 V
C8	– " –	1 nF / 63 V
C9	– " –	100 nF / 63 V	wie C10, C16
C10	– " –	wie C9
C11	– " –	47 nF / 63 V
C12	– " –	470 pF / 63 V
C13	– " –	wie C11
C14	Elyt.-Kond.	100 µF / 10 V	liegend, wie C15
C15	– " –	wie C14
C16	Keramikkond.	wie C9
C17	Elyt.-Kond.	wie C1
C18	Keramikkond.	100 pF / 63 V
Stütz-C	– " –	33 nF / 63 V	16 mal, 22 nF auch möglich
R1	Einst.-Regl.	470	stehend, klein
R2	Widerstand	320	Dickschicht, ¼ W
R3	– " –	270	– " –
R4	– " –	68	– " –
R5	– " –	33	– " –
R6	– " –	47 k	– " –
R7	– " –	680	– " –, wie R28, R29, R30, R34, R35, R36
R8	– " –	510	– " –, wie R10
R9	– " –	100	– " –, wie R24
R10	– " –	wie R8
R11	– " –	620	– " –
R12	– " –	39 k	– " –
R13	– " –	12 k	– " –, wie R17
R14	– " –	150	– " –, wie R18
R15	– " –	1,8 k	– " –, wie R16
R16	– " –	wie R15
R17	– " –	wie R13
R18	– " –	wie R14
R19	– " –	220	– " –, wie R20
R20	– " –	wie R19
R21	– " –	22 k	– " –
R22	– " –	27 k	– " –
R23	– " –	120	– " –
R24	– " –	wie R9
R25	– " –	470	– " –, wie R26, R27, R31, R32, R33
R26	– " –	wie R25
R27	– " –	wie R25
R28	– " –	wie R7
R29	– " –	wie R7
R30	– " –	wie R7
R31	– " –	wie R25
R32	– " –	wie R25
R33	– " –	wie R25
R34	– " –	wie R7
R35	– " –	wie R7
R36	– " –	wie R7
R37	– " –	1 k	– " –
R38	– " –	3,3 k	– " –
R39	– " –	330 k	– " –
R40	– " –	750	– " –, wie R41
R41	– " –	wie R40
R42	– " –	820	– " –
L1	UKW Drossel	10 µH / 1,6 A	wie L2
L2	– " –	wie L1
X1	Steckerleiste	304-58 TGL 29331/03	58-polig, abgewinkelt, indirekt für LP, RM 2,51 mm
X2	Buchsenleiste	###-26 TGL 29331/##	26-polig, abgewinkelt, indirekt für LP, RM 2,51 mm
X3	Wickelstifte		6 mal (X3:1 bis X3:6), Vierkantstifte

hochauflösende Abbildungen

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Scans vom Original in niedriger Qualität

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Teil FDC: FA-2/1990 S.63-66, 3.US, FA-9/1990 S.441
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PC/M Bauanleitung FA-102/1990 S.63-66, 3.US, FA-9/1990 S.441

Scans vom Original in hoher Qualität

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Teil FDC I: FA-2/1990 S.63-64
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PC/M Bauanleitung Teil FDC: FA-2/1990 S.63-64

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Teil FDC II: FA-2/1990 S.66-66
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PC/M Bauanleitung Teil FDC: FA-2/1990 S.65-66

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Teil FDC III: FA-2/1990 3.US, FA-9/1990 S.441
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PC/M Bauanleitung Teil FDC: FA-2/1990 3.US, FA-9/1990 S.441