Imsai 8080

Min Imsai 8080

Mikrodatorn

Imsai 8080 lanserades slutet 1975 och anses tillsammans med Altair 8800 som de första kommersiella mikrodatorerna och blev starten på den datorrevolution vi ser resultatet av idag.  Även om de kostade en förmögenhet, så gav de ändå mindre företag och även privatpersoner tillgång till datorer.

Dessa datorer baserades på Intels nya revolutionerande processor Intel 8080. Den var en 8 bits processor med en intern klocka på 2 Mhz (2 miljoner svängningar). 8 bit betyder att den kan hantera tal mellan 0-255 och hantera ett internminne på max 64 KB (64 tusen tecken). Att jämföra mot min nuvarande dator som har 4 st 64 bits kärnor som styrs av en klocka på nästan 4 Ghz (4 miljarder svängningar) och som kan hantera nästan obegränsat stora tal och minnen

Det har hänt mycket kring prestanda och lagring under dessa 40 år, enkelt uttryckt så har prestandan och lagringsmöjligheterna dubblerats varje år. Det är fascinerande att se tillbaka men än mer fascinerande är att takten har inte stannat upp, vad våra datorer kan göra redan om några år kan göra enorm skillnad. Tänk att redan nu kan vi bygga in datorer i bilar som klarar den otroligt imponerande aktiviteten att köra bil i vår komplexa trafikmiljö.

Processorn 8080 var en inte helt enkel processor att bygga dator på, då den bestod av flera kretsar, vilket gjorde anslutningar komplexa. En utbrytargrupp från Intel startade Zilog och gjorde en kompatibel processor Z80 men den bestod av endast en krets och konstruerad för att enkelt bygga dator med.

Z80 blev en riktigt succé och som kuriosa kan nämnas att Nasa använde processorn för att styra sina skyttlar, så den fick ett långt liv.

För egen del så började jag bygget sommaren 1977 med att beställa kretskort och komponenter och började löda. I en del fall fanns inte kretskort att köpa, så enklare funktionalitet fick jag vira. Det innebär att man drar en tråd mellan två punkter och vrider fast tråden på komponentens kontaktyta och många trådar blev det.

Jag sålde 1980 min Imsai  8080 till postorderföretaget Graphis. De hade vänligen att skänka mig den åter när de bytte dator några år senare. Under dessa år bytte de ut en del komponenter, så den dator jag har idag är inte i sin helhet i ursprunglig form

På 70-talet gick en populär serie av Mel Brooks som hette Get Smart, som bland annat handlade om Agent 86 Smart som ju givetvis inte var så smart. Jag tyckte inte heller min dator var så smart, därför fick den namnet Agent 8080 Smart

Datorn jag har består av 15 Kg datorlåda, 15 Kg diskettenheter och 15 Kg skärm,
dvs 45 Kg dator att jämföra några hundra gram iPhone.

Vid den här tidpunkten så hade varje datorleverantör sitt eget operativsystem med tillhörande program. CP/M från Digital Research slog igenom som det första operativsystemet som kunde köras på de flesta mikrodatorer och därigenom kunde en programleverantör (som Hogia Data) enklare få en större spridning på sin produkt. Därför bytte jag senare till CP/M som operativsystem för att få tillgång till en massa färdiga program. CP/M var mer rudimentär än MDOS (mitt ursprungliga OS), en enorm svaghet den hade var att när man byter en diskett, så var man tvungen att ange att den hade bytts. Glömde man det och sen försökte spara något på den diskett som satt i, kraschade allt och allt Du hade gjort försvann.

Som programmeringsspråk använde jag BASIC från Microsoft, vid denna tidpunkt deras stora produkt och som jag minns det den enda. Den var riktigt bra och jag skrev många stora program med den.

Som kuriosa kan nämnas att när IBM skulle lansera sin PC 1981 så ville de också erbjuda CP/M men de kom inte överens med leverantören Digital Research. Det gav Microsoft möjlighet att erbjuda sitt (då riktigt usla)  DOS istället.  CP/M förlorade utmaningen och försvann från marknaden några år senare.

Nedan kan Du läsa mer om de ingående delarna här

  • Datorenhet
  • Lagring
  • Skärm
  • Skrivare
  • Detaljbilder

Det skulle uppskattas om Du ville kommentera eller komplettera min historia genom att skicka mig ett mail via sidan Kontakt

Passa gärna på och läs några av mina andra artiklar i ämnet

  • 40 år av IT 1977 - 2017. En introduktion
  • Min historia - Beskriver kortfattat hur det kom sig att jag tog det steg jag gjorde samt vad jag gjort tills dags datum
  • 1978-80 - Vad hände under dessa spännande år när en PC fortfarande kallades mikrodator och om de entreprenörer som hjälpte mig igång
  • Kuriosa - En blandning av saker som hänt genom åren IT-mässigt
  • Container-konceptet. Ett förslag till IT-arkitekter på hantering av data i applikationer

Inköpslista

4 st diskettstationer

Skärm med tangentbord

Datorenhet

Lådan är en standard 19 tums rack enligt IEC 60297 med storleken 440x178x497 mm (BxHxD), dsv 4 rackenheter hög (TU). Denna standard gäller än idag och i datacentraler används rack för att ställa servrar och annan utrustning på höjden.

I lådan sitter ett kolossalt nätaggregat som levererade all ström. Spänningen som levererades var 10 och +-18 volt, totalt 33 Ampere, och strömmen var inte filtrerad utan varje kretskort fick själv skapa rätt stabiliserad spänning som den behövde, normalt 5 eller 12 volt (syns tydligt på vänstra sidan på bilden med Moderkortet).  

Bredvid  transformatorn sitter två stora elektrolyt-kondensatorer på 96000 mikroFarad och höll datorn vid liv vid kortare strömavbrott, kraftiga nog för att kunna agera som mindre el-svets.

Strömmen liksom alla data mellan alla komponenter distribuerades via en buss enligt S-100 standarden. Bottenplattan hade plats för 22 kontakter mot de 100 parallella trådarna. En svaghet med parallella trådar är att det lätt blir magnetisk överhörning mellan dem, dvs ettorna hoppade över till tråden bredvid och ställde till med oreda. Lite kuriosa är att hastigheten på bussen var samma som processorns hastighet, dvs 2 MHz. Dagens datorbussar går mycket snabbare men är trots allt långsammare än dagens CPU:er.

Fronten kan jag tycka är bland det fräckare som har funnits på en dator, de flesta är ju väldigt anonyma.  Det Du ser är till vänster 16 knappar för att ange en minnesadress. De mittersta 8 kunde också ange ett 8 bitars värde.

De 6 knapparna till höger är till för att starta / stanna eller påverka datorn. Datorn hade inget startprogram så för att starta den fick jag mata in en startsekvens med knapparna på 16 instruktioner. Sen kunde operativsystemet laddas in från kassettbandspelaren. När jag sen köpte in diskettstationerna så adderas startsekvensen in så det räckte med att sätta på datorn

Det som kan skönjas är att ovan knapparna sitter massor av röda led-lampor som visade vad datorn höll på med, ett evigt blinkande men jag uppskattade det, det hade gärna moderna datorer också kunnat haft möjlighet att göra.

Moderkortet som jag har idag är baserat på Zilogs Z80 processor. På samma kort ser Du också 4 seriella kontakter och en parallell kontakt för kommunikation med externa prylar (som skärm och skrivare). Jag visar här bredvid också bild på det ursprungliga moderkortet baserat på Intel 8080A och det ursprungliga kommunikationskortet med en seriell och 2 parallella kontakter. Ungefär hälften av alla 8080-kretsarna ersattes med bara en Z80 CPU, vilket gjorde stor skillnad i minskad komplexitet vid byggandet av moderkortet.

Hastigheten på Intel 8080 var 2 MHz (ungefär 2 miljoner enklare instruktioner per sekund) medan Z80 snurrade på 4 MHz. Att jämföra dagens CPU:er som normalt arbetar runt 4 GHz (ungefär 4 miljarder enklare instruktioner per sekund). Dessutom har man inte bara en utan ofta 4-8 CPU:er i dagens PC.

Minneskortet är på 64 KB (64 tusen tecken). Det var max för vad en 8 bitars CPU som 8080 och Z80 kunde hantera. Övre halvan ser Du minneskretsarna, undre halvan är till för styrning av kortet och också för att göra regelbundet refresh på minnet. Minnet kunde spara informationen under en mycket kort stund och därför behövdes de skrivas om och om igen regelbundet för att inte tappa sin information.

 

Rackdesign

Nätaggregat

Baksidan front

S100 bussen

Moderkort Intel 8080A

Moderkort Z80

I/O kort ursprunglig

Minneskort

Lagring

Min första lagringsenhet var en kassettbandspelare, Sankyo ST-40. Till den hade jag köpt en BASIC interpretator på kassett, som jag laddade in för att kunna köra program. Nu var det inte så enkelt att starta läsningen för det fanns inget inläsningsprogram på IMSAI 8080.  Så varje gång fick jag knappa in ett litet ladd-program på 16 instruktioner på frontpanelen för att kunna läsa in BASIC-programmet.

Nackdelen med en kassettbandspelare som lagringsplats, är att det är svårt att ändra delar av en informationsmängd. Så det blev att man - i princip - alltid sparade allt på kassetten och läste in allt när det behövdes.

Detta förändrades när jag köpte en min första diskettenhet från Micropolis. Den klarade så kallad Double Density, det vill säga det fick plats 143 KB data på en 5 tums diskett. Standard densitet vid denna tid var 80 KB på en 8 tums diskett. Lite senare så byttes dessa ut mot de Du ser på bild, 4 stycken med Quadruple Density, det vill säga 4 gånger standard = 315 KB.

Som jämförelse går det åt ca 10.000 disketter för att lagra samma sak som på en DVD och ca 10 miljoner stycken för att matcha en av mina 3 TB diskar.

Det hade gått åt 100 stycken disketter för att bara spara en endaste av mina bilder från min systemkamera

Dessa begränsningar gjorde att vi som byggde program på denna tiden tvingades hitta smarta minnessnåla lösningar på allt vi gjorde.

Med diskettenheterna följde det med ett operativsystem – MDOS – som var riktigt bra, det gjorde det som förväntades att det skulle göra. Med följde också en BASIC-interpretator som jag minns också var väldigt bra. Något senare bytte jag till CP/M och Microsofts Basic.

 

 

Zankyo kassettbandspelare

5 tums diskettenhet

Diskett

Skärm

Skärmar under 70-talet var som regel klumpiga prylar där skärm och tangentbord satt ihop. De kunde endast visa bokstäver och siffror med begränsad mängd av information på skärmen (samma tecken som Du ser på tangentbordet). Normal skärmstorlek var 24 rader med 80 eller 132 teckens bredd. Det finns fortfarande system som har kvar dessa begränsningar, äldre system byggda med stordator eller AS/400

Min första skärm hette CT64, den var otroligt billig men inte så stor, endast 9 tum.  Den kunde endast visa 16 rader med 64 tecken.  Kommunicerade med datorn via ett RS232 interface i hastigheten 1200 Baud (ca 120 tecken per sekund), ett sätt som var vanligt förekommande vid denna tid.

Så småningom köptes en Ann Arbor Ambassador VT100. Förutom att den hade den funktionalitet som de flesta motsvarande skärmar hade (30 rader a 80 tecken), så kunde man ha tangentbordet en bit ifrån skärmen. Dessa förbindes med en bred parallell kabel.

VT100 var en standard för hur ett program kunde styra skärmen, läs mer om den här.

RS232 var en standard för hur information kan distribueras vi en kabel seriellt (dvs en bit i taget efter varann, till skillnad från parallellt då alla 8 bitarna skickas samtidigt). Fördelen är att kabeln är mindre, överföringen enklare och klarar minst 15 meter lång kabel. Läs mer om standarden här.

 

Ann Arbor Ambassor terminal

Skrivare

Min första skrivare var en Teleprinter av märket Olivetti. Den hade också ett tangentbord,vilket var praktiskt för jag hade ingen terminal med tangentbord vid denna tiden.

En Teleprinter skrev med ca 10 tecken per sekund, överföringshastigheten till skrivaren var 110 Baud (Vilket motsvarar en överföringshastighet av 10 tecken per sekund). Det fanns ingen buffert utan dator och skrivare var tvungna att vara synkroniserade med varandra.

Skrivarhuvudet var ett monster i storlek, som en mycket tjock pocketbok - går att skönja på färgbilden. Den innehöll flera hjul (4 vill jag minnas) som tillsammans innehöll alla tecknen som skrivaren kunde skriva ut.

För att kunna skriva ut ett enda tecken, så rasslade det först av en massa armar i botten av skrivaren för att sedan hjulen med tecknen skall börja snurra för att till sist banka till svartvita färgbandet så att ett tecken hamnade på papperet, för att sedan börja om igen med rasslet för nästa tecken.

Allt mer flyttade sig det stora skrivarhuvudet till höger och när raden var klar, hördes ett ljudligt pling, och  huvudet drogs till vänster av en kraftig fjäder. Tyngden och hastigheten gjorde att hela skrivaren svajade när huvudet slog in i vänstersidan. Det tog ungefär en sekund för skrivaren att stabilisera sig. Eftersom det inte fanns någon buffert, så fanns det ett kommando i BASIC som hette NULL 10, innebar att programmet skulle skicka till 10 tecken av ingenting för att ge skrivaren en möjlighet för stabilisering innan den påbörjade skrivandet av nästa rad.

Till skrivaren fanns också en enhet för att stansa och läsa hålremsor. Det var ett sätt att lagra och läsa information som enkelt kunde flyttas mellan olika datorer. Varje rad kunde ha upp till 8 hål, där varje hål representerade en etta, avsaknad av hål en nolla. På det sättet kunde en Byte (8 ettor och nollor) beskrivas. Eftersom tekniken var så enkel, så använde många datorer denna för att kunna starta datorn med att ladda ett program från hålremsan som sen kunde ladda operativsystem (OS) mm från andra medium. För egen del använde jag detta väldigt lite.

Som Du ser på bilden så står skrivaren på en egen ställning, vilket var praktiskt eftersom jag satt och jobbade vid tangentbordet. Modellen på bilden är en snarlik modell jag hade.

Skrivaren lät en massa och man undrar ju vad grannarna egentligen tyckte. Teleprintern lät en massa men ingenting mot min nästa skrivare.

Anadex kom ut med en modell som blev den första matrisskrivaren med ett pris som gjorde den attraktiv för gemene man. En matrisskrivare bygger på principen att ett antal nålar sitter i höjdled  och dessa petar på ett färgband allt eftersom armen med skrivarhuvudet rör sig. Fördelen är att i stort sett vilket tecken som helst kunde skapas, dels blev teckenuppsättningen mycket rikare, dels kunde bilder produceras. Visst, de blev väldigt pixliga men trots att en bild.

Jag vill minnas att Anadex hade 9 nålar, kunde skriva ut i en hastighet av 110 tecken per sekund och den hade en teckenbuffert som möjliggjorde att den kunde skriva en rad på tillbakavägen, vilket snabbade upp den verkliga hastigheten rejält.

Ljudmässigt så vad den inte nån hit, nålarna producerade ett högljutt ilsket ljud och huvudet gav ifrån sig ett rytmiskt klonk varje gång den nådde änden på en rad.

Skrivare på denna tiden var högljudda över lag. Värst var nog en kedjeskrivare, en typ av radskrivare som var ruskigt snabb men så ljudlig att den fick vistas i egna ljudisolerade rum . Tekniken byggde på att en kedja snurrade runt utmed ett papper med hög hastighet. På kedjan satt alla tecken som skrivaren kunde nyttja. Utmed sidan satt en hammare per teckenposition på papperet, ofta 132 hammare. När rätt tecken passerade förbi hammaren så klippte den till. Eftersom kedjan rörde sig så fort, blev upplevelsen att alla tecken på raden kom till samtidigt. Dessa hammare skapade en enorm ljudnivå och därmed inget för hemmabruk.

De flesta skrivare vid denna tid använde parallell kabel mellan sig och datorn. Populär var Centronics kabel som blev en standard (IEEE 1284). Nackdelen var att kabeln var tjock och hade mycket kort räckvidd vilket gjorde att dator och skrivare var tvungna att stå nära varandra.

Papper till dessa skrivare var som regel  löpande papper  med hål i sidorna som frammatningsmekanismen använde. Papperet kunde ha flera kopior med karbon emellan, dvs att man får flera exemplar på en gång med bara en utskrift. Papperet var ofta randigt och kallades därför för pyjamaspapper.

Graphis, ett postorderföretag, sålde mot postförskott och hade behov av att få hjälp med att fylla i postförskottsblanketter och i vissa fall  tullhandlingar. Det gick att specialbeställa blankettset men de var alldeles för dyra för den lilla firman , så vi tog fram en lösning där blanketterna tejpades fast på pyjamaspapper, där varannan sida var tom för utskrift av faktura och varannan sida med de blanketter som behövdes.  Det var enkelt då alla raderna är numrerade så hjälpsamma personer fick i uppdrag att på rad 4 sätta denna blankett och på rad 32 denna blankett. Blanketterna var gratis från Postverket så kostnaden som uppkom var endast för arbetet att sätta dem på plats.

 

 

 

Olivetti Teleprinter

Hålremsa

Anadex skrivare

Centronics kontakt

Pyjamaspapper

Graphis blankettset