Программирование, радиоэлектроника,
саморазвитие и частичка из моей жизни здесь...

Ретро ПК на 80486 - профилактика и восстановление, сборка системы, нуль-модемы на COM и LPT

Подробно описана сборка ретро компьютера на основе процессора 80486 DX2-66МГц из модулей и периферии, о которых рассказывалось в предыдущих частях. В этой статье будет мало теории и много практики, поделюсь полезными знаниями и рекомендациями. Информация будет полезна также при сборке ретро систем на других процессорах и комплектующих. Более 50-ти фото всех процессов и действий!

Это седьмая статья из серии.

Предыдущие части:

  1. Ретро ПК на 80486 - история, особенности микропроцессоров 486.
  2. Ретро ПК на 80486 - материнская плата с VLB, SIMM память и кеш-память L2
  3. Ретро ПК на 80486 - контроллер FDD/HDD/COM/LPT, жесткие и гибкие диски, дисководы 5.25, 3.5, ZIP
  4. Ретро ПК на 80486 - видеокарта для VLB, история звуковых адаптеров, Creative Sound Blaster
  5. Ретро ПК на 80486 - блок питания стандарта AT, модуль управления с индикатором частоты ЦПУ
  6. Ретро ПК на 80486 - механическая клавиатура, мышь на COM-порт, VGA монитор

В этой части предстоит собрать воедино все компоненты, адаптеры и самодельные модули для первого запуска компьютера на классическом микропроцессоре 486-й серии.

Но спешить тут не стоит, поскольку для того чтобы все исправно и надежно заработало необходимо знание некоторых нюансов, выполнение важных подготовительных работ.

Сборку ретро компьютера на 486 я буду показывать на основе имеющихся у меня компонентов. Большая часть изложенного здесь может с некоторыми изменениями быть применимо при сборке других систем на 286, 386, 486, Pentium, K5, K6 и из других комплектующих.

Поэтому, надеюсь что изложенная здесь информация пригодится кому-то еще.

Материала получилось много, поэтому если не читаете все полностью то для поиска того что интересует используйте навигацию по содержимому.

Содержание этой статьи:

  1. Очистка электронных плат и адаптеров от пыли и грязи
  2. Очистка контактов
  3. Микросхемы в панельках
  4. Тест блока питания
  5. Устранение последствий окисления, восстановление дорожек
  6. Замена батарейки CMOS, впаиваем гнездо под "таблетку"
  7. Подготовка к сборке комплекта
  8. Установка микропроцессора
  9. Подключение коннекторов управления к материнской плате
  10. Настройка параметров материнской платы перемычками
  11. Сборка всего комплекта и первое включение
  12. Linker (связь двух ПК через COM и LPT порты)
  13. В завершение

Очистка электронных плат и адаптеров от пыли и грязи

Итак, допустим что на руках есть комплект из старенькой материнской платы, процессора, планок памяти и разных адаптеров под ISA/PCI шины. Прежде чем это соединить и пробовать запустить я рекомендую все хорошенько очистить и выполнить некоторые простые но очень важные профилактические процедуры.

Дело в том, что под пылью и грязью могут быть скрыты какие-то повреждения, контакты плат и компонентов могут быть окислены, микросхемы могут плохо "сидеть" в панельках... Любой из названных случаев (и не только) может стать причиной неработоспособности как отдельного адаптера, так и комплекта в целом.

Чтобы избавиться от нежданных "сюрпризов", стоит все же выделить некоторое время на тщательный осмотр, очистку и профилактические работы. А еще, с чистой и ухоженной техникой гораздо приятнее работать, ее не стыдно показать другим людям.

Приступим...

Для очистки поверхностей плат и электронных компонентов можно использовать простые подручные средства и инструменты:

  1. Щетка - для общей уборки от пыли и скоплений грязи;
  2. Кисточка - для уборки пыли в труднодоступных местах, например между рядом установленными слотами памяти, а также там где нужна аккуратная очистка (например чтобы не обломать какой-то компонент);
  3. Скальпель - для уборки твердых скоплений грязи, стоит работать очень аккуратно (чтобы не повредить на плате детали и дорожки);
  4. Этиловый спирт, вата, спички -  для очистки от остатков каких-то жидкостей, окислений и от скоплений пыли на поверхности плат и компонентов. Можно купить в аптеке;
  5. Салфетки - для протирания очищенных с помощью спирта поверхностей. Также в них можно завернуть использованные вату и спички.

Набор инструментов и средств для очистки компьютерных плат и модулей

Рис. 1. Простой набор для очистки поверхностей компьютерных плат и модулей от загрязнения.

Еще можно применять влажные салфетки, ими удобно делать очистку различных радиаторов, поверхностей со сложной текстурой.

Процесс очистки одной большой и/или нескольких плат поменьше может занять час времени и даже больше. Поэтому стоит разместиться поудобнее, желательно в хорошо проветриваемом помещении. Можно включить любимую музыку, послушать аудио-подкаст или аудио-книгу, полезную видео-запись (чтобы время было потрачено с двойной пользой).

Сперва я с помощью щетки и кисточки выполняю общую очистку платы или устройства от пыли. Делать это лучше выйдя на улицу или же в помещении где есть хорошая вытяжка - "древняя" пыль в комнате и в доме не к чему.

Дальше осматриваю остались ли еще где-то скопления пыли и грязи, которые оказались не под силу щетке с кисточкой. Если такое обнаруживается - аккуратненько (чтобы не царапать дорожки и детали) убираю эти скопления с помощью скальпеля, а потом снова очищаю щеткой.

Следующий этап - очистка поверхности платы и деталей с помощью спирта. Для этого на кончик спички наматывается немножко ватки, потом получившийся валик смачивается в спирт и можно приступать к работе.

После смачивания ватки баночку со спиртом стоит сразу же закрывать - чтобы не испарялось вещество, а заодно и потраченные на него деньги.

Подготовка к чистке звуковой ISA платы Creative Sound Blaster

Рис. 2. Подготовка к очистке звуковой ISA платы Creative Sound Blaster.

Загрязненный валик можно использовать дольше, немножко отмотав с него уже загрязненную верхнюю часть ваты. Но здесь все же лучше не экономить и изготовить новый чистый экземпляр.

Такая чистящая спичка с ватным валиком не всегда позволит добраться и очистить все загрязненные места. Поэтому валик можно сделать потоньше - с помощью скальпеля разделяем спичку вдоль на две части, берем небольшой клубочек ватки, растягиваем его к состоянию тонкой ленты, потом наматываем эту вату на тоненькую часть спички.

В процессе работы спички могут ломаться, возникнет желание взять на замену что-то более прочное - например, тоненькую металлическую отверточку или иглу. Но делать так не стоит, поскольку кончик этой отвертки может случайно повредить на плате какую-то защитную поверхность или тоненькую дорожку.

Существуют и другие методы очистки сильно загрязненной электроники, например, промывка плат под краном после обработки моющими средствами и очистки зубной щеткой, а затем длительная сушка и т.д. Но тут нужно понимать специфику устройства и его компонентов, чтобы вода где-то не накопилась в остатке и не привела к окислению контактов, выходу из строя каких-то деталей, модулей, датчиков и разъемов.

Очистка контактов

Позолоченные или посеребренные контакты разных плат и модулей расширения также могут быть загрязнены или окислены. Если рассматривать контакты плат-адаптеров для ПК, то ими являются дорожки, покрытые тоненьким слоем другого более стойкого к окислению и хорошо проводящего ток металла, например из золота.

Очистка таких контактов с помощью мелкозернистой наждачной шкурки здесь очень не желательна, поскольку можно убрать часть слоя напыленного металла.

Для данной цели я рекомендую использовать ластик (стирающая резинка) для карандаша, лучше всего двухсторонней - например, "Koh-I-Noor" комбинированный. Красная сторона у такого ластика - мягкая (она стирает графит карандаша), а синяя - более твердая (стирает краску из шариковой ручки).

Я уже упоминал об этом методе в статье по диагностике и ремонту компьютера, который начал зависать. Он уже не раз показывал свою эффективность, позволяя "вылечить" разные адаптеры, планки памяти, которые иногда давали сбой или вовсе отказывались корректно работать.

Очистку стоит выполнять крупнозернистой частью комбинированного ластика (сторона синего цвета) вдоль полосы, по которой на плате размещены все контакты.

Очистка позолоченных контактов ISA/PCI карт и планок ОЗУ с помощью ластика

Рис. 3. Очистка позолоченных контактов ISA/PCI карт и планок ОЗУ с помощью ластика.

Чтобы убрать остатки резины и стертой грязи после такой процедуры, поверхность стоит протереть ваткой. Старайтесь не касаться очищаемых выводов пальцами, поскольку на последних присутствуют микро-частички жира, который попав на металл может препятствовать надежному контакту.

Что касается контактов в слотах ISA и PCI, а также разъемов с массивами пинов (для FDD, HDD и других) - их очистку нужно выполнять ваткой, намотанной на спичку и потом смоченной в спирт.

Микросхемы в панельках

Микросхемы в панельках могут присутствовать не только на материнской плате ПК, но и на различных адаптерах. Вот небольшой список таких чипов:

  • BIOS материнской платы (AMI, Award);
  • Кеш-память 2-го уровня на материнке;
  • BIOS видео карточки;
  • Видео-память на видеокарте;
  • Микроконтроллер на плате SCSI;
  • и т.д.

При длительном хранении электронных плат, их деформации (пусть даже незначительной) установленные на них в панельки микросхемы могут немножко повылезать. Это может привести к нарушению контакта и частичной или полной неработоспособности платы.

Как мы знаем из курса физики - при нагреве материалы расширяются, а при охлаждении они сжимаются. То же самое происходит и с панельками и микросхемами в процессе их работы, если присутствует ощутимый нагрев.

Например, частично вылезшая из панельки микросхема на видеокарте может стать причиной появления разных артефактов - полосы, смена цвета и т.п. Кто-то начнет искать проблему в драйверах, ISA/PCI слотах метринки, а может и сразу выбросит такой адаптер как нерабочий.

Микросхемы BIOS, памяти, микропроцессор ретро компьютера в напельках

Рис. 4. Микросхемы BIOS, памяти, микропроцессор в своих панельках.

Вот одна краткая но поучительная история. Когда-то будучи еще школьником я собрал из разобранных запчастей свой первый компьютер на микропроцессоре 80286, но запустить его не удалось. После самых разных попыток исправить ситуацию, проверки правильности подключений, пришлось все же сдаться.

Аппарат был отправлен на чердак, а через месяц мне снова захотелось его поковырять - пусть даже ничего и не получится, но внутри было столько всего интересного, о чем я лишь читал в книгах (например в справочнике по MS-DOS от Фигурнова)...

Покрутив в руках длинную материнскую плату с массой микросхем и процессором я услышал небольшой треск... Осмотрев все внимательно решил что вылезла из панельки какая-то из микросхем, поэтому дожал все чипы на плате, в том числе и немного вылезший из своего уютного гнездышка CPU INTEL 80286. Компьютер ожил, я впервые опробовал установленную на этом компьютере Windows 3.1 - это была победа!

В общем суть этого подраздела сводится к следующему: проверить и дожать на всех платах установленные в панельки микросхемы.

Возможно даже лучше будет извлечь чипы и потом их снова установить на свое место. Только будьте внимательны, не перепутайте сторону установки, ориентируйтесь на ключ (обозначения на корпусе чипа и панельки).

Извлечение можно делать с помощью небольшой отверточки или воспользоваться вырезанной и немного заостренной полосочкой пластиковой карты.

Извлечение микросхем L2 кеш памяти (SRAM) из разъемов материнской платы

Рис. 5. Извлечение микросхем SRAM кеша L2 из разъемов материнской платы.

Извлечение чипов нужно выполнять очень аккуратно, поочередно и понемногу извлекая каждую из сторон микросхемы - это обезопасит нас от изгибания и тем более переламывания ножек электронного компонента.

После извлечения микросхемы ее ножки можно еще протереть смоченной в спирт ваткой, а потом уже установить на место.

Тест блока питания

Блок питания (БП) компьютера желательно проверить на работоспособность перед подключением его к материнской плате и другим компонентам.

БП стандарта AT, в отличии от ATX, запускается сразу же после подачи на него переменного сетевого напряжения. Но включать импульсный БП без нагрузки не рекомендуется.

Нагрузить его можно 12-вольтовыми лампочками на 20-30 Ватт, подключенными к разъемам MOLEX (4 контакта). Например, такие лампочки я использовал в качестве защиты при первом включении самодельного стерео-усилителя для замены в Радоитехнике У-101.

Галогенные лампы накаливания на 12В  35Вт

Рис. 6. Галогенные лампочки накаливания на напряжение 12В и мощность 35Вт.

Внимание: такие лампы очень сильно разогреваются, температура колбы превышает 250° по Цельсию. Поэтому не кладите их на плавкую поверхность и не касайтесь руками, будьте осторожны!

Лампы можно подключать к линии +12В, а также к +5В. В последнем случае лампочка будет светить не так ярко как при +12В, но потребляемый ею ток все же будет не маленьким - примерно 1-1,5А. При питании от +12В ток будет примерно 3А (35Вт/12В).

Еще подойдет подключение одного или двух жестких дисков, таких которые не определяются или с плохими секторами, но шпиндель с дисками внутри раскручивается (их не жалко повредить).

В качестве нагрузки подойдут также мощные резисторы. Вот некоторые сопротивления и расчеты рассеиваемой на них мощности при напряжениях +5В и +12В:

  • 4.7 Ом: ~5Вт (+5В, ток ~1А), ~30Вт (+12В, ток ~2,55А);
  • 10 Ом: ~2,5Вт (+5В, ток 0,5А), 14,4Вт (+12В, ток 1,2А).

Например, к линии питания +5В можно подключить два цементных резистора по 4,7 Ом (суммарный ток будет ~2А), а к линии питания +12В - два резистора по 10 Ом (суммарный ток получится 2,4А).

Вместо цементных резисторов можно использовать еще проволочные или трубчатые (производства СССР, зелененькие, на мощность 15-50Вт).

Проволочные и цементные резисторы на мощность 50Вт, 25Вт, 10Вт и 5Вт.

Рис. 7. Мощные проволочные и цементные резисторы на 50Вт, 25Вт, 10Вт и 5Вт.

Вместо одного резистора можно использовать несколько подключенных последовательно, например четыре резистора по 1 Ом дадут в сумме сопротивление 4 Ома.

На фото выше показаны четыре соединенных резистора, я их использовал для нагрузочного теста лабораторного блока питания, снабдив двумя радиаторами.

Нагрузив основные линии питания током 1-3А можно приступать к измерениям напряжений.

Включаем БП в сеть,и проверяем все основные напряжения на выходных разъемах:

  • +5В - допустимый интервал от 4,8В до 5,5В;
  • +12В - от 11,8В до 12,5В.

В пятой части этой серии статей я приводил расположение и назначение выводов разъемов для AT блока питания.

Если есть значительные отклонения от указанных выше границ, то блок питания скорее всего нуждается в осмотре его компонентов и возможно что в ремонте.

В любом случае, разборка и чистка блока питания будет большим плюсом.

Устранение последствий окисления, восстановление дорожек

Время постоянно движется вперед, впоследствии чего многие вещи могут потерять свой товарный вид или даже выйти из строя. В данном случае это также касается и старых материнских плат для ПК, а также адаптеров к ним.

В зависимости от условий и срока хранения в руках может оказаться плата с разной степенью загрязнения и признаками повреждения:

  • Где-то может быть перерезана дорожка, поскольку плата валялась в купе хлама у которого есть острые края;
  • Может не хватать кварца или транзистора, потому что кто-то выпаял их для своих нужд;
  • Контакты одного из слотов могут быть окислены, поскольку на них оказывала действие какая-то жидкость;
  • и т.д.

Но чаще всего спустя 20+ лет встречается беда, которая исходит от "умершей" никель-кадмиевой (Ni-Cd) батарейки на 3,6В, из которой вытек электролит. Попадая на выводи электронных компонентов и дорожки он вступает в с ними в химическую реакцию окисления и может привести к катастрофическим повреждениям.

На фото ниже показаны повреждения контактов (EXTBAT), выводов деталей и дорожек питания материнской платы для компьютера на основе 80286:

Окисление вытекшим из батарейки электролитом дорожек и контактов на старой материнской плате для 80286

Рис. 8. Окисленные вытекшим из батарейки электролитом дорожки и контакты на старой материнской плате для 80286.

Это далеко не самый ужасный случай. У меня когда-то была интересная системная плата под 486-й, в которой из батарейки также вытек электролит - он буквально полностью разъел более десятка тоненьких дорожек, идущих от недалеко размещенного чипа. Проблемой было еще и то, что многие поврежденные дорожки уходили под ISA-слоты, без выпаивания последних восстановление дорожек просто невозможно.

Поэтому, заполучив в руки старую материнку под процессор 286, 386, 486 или Pentium следует под хорошим освещением выполнить тщательные обзор на предмет:

  1. Отсутствия в панельках каких-то микросхем (кеш-память, BIOS);
  2. Поврежденных электролитических конденсаторов;
  3. Компонентов с вырванными ножками;
  4. Следов пайки и выпаянных деталей;
  5. Перерезанных дорожек;
  6. Повреждений вытекшим из батарейки электролитом (дорожки, выводы деталей, разъемы).

После этого следует оценить степень повреждений и возможность/рентабельность ремонта, спрогнозировать количество затрачиваемого на это все времени и средств.

Для примера, сейчас расскажу как я делал профилактику и очистку повреждений для материнской платы, показанной на приведенном выше фото.

Прежде всего, из контактов деталей и разъемов стоит убрать все следы окисления. Для этого я воспользовался скальпелем и крупной иглой, которую удобно держать (в народе называют "цыганской").

Для удобства удержания в пальцах более мелкой иглы можно продеть через ее ушко тоненькую проволоку или нить и обмотать вокруг, чтобы получилась ручка.

При хорошем освещении я аккуратненько убрал с ножек компонентов и их точек соединения все остатки вступившего в реакцию электролита (окисления зеленого цвета). Позолоченные штырьки разъема (EXTBAT) очистил скальпелем и потом обработал мелкозернистой шкуркой.

Теперь все очищенные от следов окисления поверхности и контакты нужно протереть ваткой со спиртом - это уберет остатки мусора и частички металла.

Для очистки поверхности поврежденной дорожки решил сделать вспомогательный инструмент: берем спичку, с помощью напильника или скальпеля затачиваем ее конец в виде треугольника, потом отрезаем (откусываем кусачками) полосочку мелкозернистой наждачной шкурки и накладываем на кончик спички, концы шкурки приматываем к спичке кусочком изоленты. Готово.

Приспособление для очистки поверхностей поврежденных дорожек на материнских платах

Рис. 9. Приспособление для удобной очистки поверхностей поврежденных дорожек на материнских платах.

Вот таким приспособлением я с легкостью и достаточно аккуратно очистил дорожку со следами повреждения электролитом - снял окисление и слой оставшейся краски.

Очищенные от окисления электролитом из батарейки дорожка и контакты компонентов материнской платы на 286

Рис. 10. Очищенные от окисления электролитом из батарейки дорожка и контакты компонентов материнки с CPU 286.

Дорожка оказалась целой - все не так страшно как могло бы быть. Как можно видеть из фото, она частично была перекрыта первым ISA-слотом, поэтому я немножко подрезал его пластик без каких либо функциональных нарушений.

Электролит из коварной батарейки попал еще и в два сквозных отверстия, которые соединяют очищенную дорожку с дорожкой на обратной стороне платы.

Прозвонка тостером показала что контакт между этими дорожками все же есть. Но учитывая что это силовая дорожка (по ней подается питание на устройства в ISA-слотах, может идти не малый ток), я решил все же укрепить этот контакт - продел в это отверстие кусочек проводника (ножку резистора) для последующей пайки с обеих сторон.

Восстановление контакта в точке сквозного соединения двух дорожек на материнской плате, поврежденной электролитом из NI-Cd батарейки

Рис. 11. Укрепление контакта в точке сквозного соединения двух дорожек на материнской плате, поврежденной электролитом из батарейки.

Для пайки понадобится паяльник с тонким жалом. Лудим ранее очищенные дорожки с помощью канифоли и припоя, наносим его тонким слоем. Когда лужение закончено, то наносим на дорожку больше припоя, тем самым увеличивая ее сечение для протекания большого тока.

Если дорожка была повреждена достаточно сильно, то не помешает поверх нее припаять несколько жилок очищенного медного проводника, который перед пайкой также нужно хорошенько залудить.

Для этой цели проще всего извлечь дну или несколько медных жил из многожильного проводника в изоляции, подобрав ее толщину в соответствии укрепляемой дорожке: чем толще дорожка - тем больше ток через нее, тем толще нужен проводник.

Также проводниками можно восстановить и тонкие, значительно поврежденные или вовсе отсутствующие дорожки.

Вот что получилось после пайки:

Восстановленная после окисления дорожка на материнской плате ретро компьютера

Рис. 12. Укрепленная после окисления дорожка на материнской плате для старого компьютера.

Замена батарейки CMOS, впаиваем гнездо под "таблетку"

На плате, в которой я пропаивал частично поврежденную коррозией дорожку, установлена новая Ni-Cd батарейка на 3,6В. Но при длительном хранении такой платы "сюрприз" с электролитом может повториться.

Поэтому предлагаю не устанавливать такие батарейки, а сразу же заменять их гнездом и батарейкой-таблеткой на +3В. Где взять гнездо под круглую батарейку CR2032? - выпаять из нерабочей материнской платы, купить в мастерской по ремонту компьютеров, на рынке.

Установка гнезда и батарейки CR2032 в ретро материнскую плату, замена Ni-Cd батареи

Рис. 13. Установка гнезда и батарейки CR2032 в старую материнскую плату, замена Ni-Cd батареи.

В данной материке с установкой гнезда для батарейки не возникло никаких проблем - оно четко попало в штатные отверстия от старой батареи и по площадке для размещения все оказалось просто отлично.

А вот в следующем примере с супер-компактной системной платой форм-фактора "Baby-AT" с микропроцессором 80386 пришлось искать другое решение.

Подготовка к установке батарейки CR2032 в  материнскую плату с процессором 80386, замена Ni-Cd батареи

Рис. 14. Подготовка к установке гнезда и батарейки CR2032 в  материнскую плату с 80386, замена Ni-Cd батареи.

Здесь не оказалось места чтобы просто запаять держатель под батарейку CR2032 - ему будет мешать гнездо с установленной в него микросхемой кеш-памяти.

Держатель для батарейки можно запаять на небольших ножках, чтобы поднять его над гнездом с микросхемой памяти, но тогда извлечение последней в случае необходимости будет проблематичным.

Я не зря на фото приложил наборы из штырьков и две ответные части (гнезда) к ним - с их помощью держатель батарейки будет съемным и установленным вертикально.

Такие штырьки можно выпаять из нерабочих материнских плат и разных периферийных адаптеров, а гнезда с проводниками - извлечь из корпусов ПК, с их помощью к плате подключаются кнопки, светодиоды передней панели.

Разбираем гнездо под штырек (пин), разгибаем лепестки в контакте и извлекаем из него провод. Теперь припаиваем к нему штырек. Для удобства пайки и чтобы не обжечь пальцы, контакт со стороны гнезда можно обернуть в несколько раз сложенный кусочек бумаги.

Вот как все это выглядит:

Изготавливаем гнезда с контактами, к которым будет припаян держатель батарейки CR2032

Рис. 15. Изготавливаем гнезда с контактами, к которым будет припаян держатель батарейки CR2032.

Теперь два таких штырька с припаянным к ним гнездами нужно будет припаять к держателю батарейки.

Припаиваем гнезда к держателю батарейки CR2032

Рис. 16. Припаиваем гнезда к держателю батарейки CR2032.

Ну а теперь припаиваем еще два таких же штырька в материнскую плату - на место, где была запаяна старая Ni-Cd батарея.

Установка контактов на материнской плате для подключения держателя батарейки CR2032

Рис. 17. Припаиваем штырьки к материнской плате для подключения держателя батарейки CR2032.

А вот и результат всего проделанного:

Батарейка CR2032, установленная в съемный держатель на ретро материнской плате для 80386

Рис. 18. Батарейка CR2032, установленная в съемный держатель на старой материнской плате.

В данном случае, на держателе батарейки со стороны плюсового гнезда желательно наклеить кусочек бумаги и обозначить "+". Это нужно чтобы при извлечении держателя для батарейки и последующей его установки не перепутать полярность (мало ли что).

Устанавливаемую батарейку CR2032 (даже если она новая) не помешает проверить с помощью тестера в режиме измерения напряжения (до 20В). Если напряжение батарейки окажется меньше 2,8-2,9В то ее лучше заменить.

Подсевшая батарейка может стать причиной нестабильной работы, способна вызвать хаотичные перезагрузки, зависания и другие проблемы.

Подготовка к сборке комплекта

В предыдущих статьях из этой серии я рассказал практически о каждом компоненте, который будет в экспериментальном ПК на основе процессора 80486 DX2-66MHz.

Теперь пришло время все это собрать вместе и попробовать запустить.

Прежде чем приступить к подключению каких-то модулей, установке микросхем в панельки и т.п., рекомендую позаботиться о том чтобы убрать с тела лишний статический заряд.

Для этого достаточно коснуться пальцами рук какого-то массивного предмета из металла, думаю что в доме или же на улице такой точно найдется.

Более подробно про опасность статического электричества и как с ним бороться я писал в статье про знакомство с GPIO на платформе Raspberry Pi.

Для сборки ПК и экспериментов с ним без установки в корпус нужно подготовить место - это может быть стол или другое приспособление где будет удобно с этим всем работать.

На таком рабочем месте желательно обеспечить хорошее освещение, чтобы четко видеть системную плату и все компоненты, адаптеры, с легкостью разбирать все надписи и не перепутать перемычки.

Важно позаботиться о том, чтобы платы, адаптеры, дисководы и другие компоненты не повредили поверхность стола (например не поцарапали его лакировку).

Под них можно подложить небольшие кусочки плотного поролона, также можно использовать плотную бумагу (картон) или другой материал. В дополнение к защите от царапин такое решение поможет снизить шум от устройств с вращающимися частями внутри (HDD, FDD, ZIP).

поролоновые подкладки для защиты полированной поверхности от царапин

Рис. 19. Подкладки для защиты полированной поверхности от царапин.

Чтобы адаптеры смогли быть нормально установлены в слоты материнской платы и их металлическая планка не упиралась об поверхность стола, стоит немного увеличить высоту подъёма системной платы.

Для этой цели можно использовать пластиковые фишечки, которые применяются при креплении материнок внутри корпуса системного блока.

Пластиковые фишечки с защелками для крепления системной платы к корпусу системного блока

Рис. 20. Фишечки с защелками для крепления системной платы к корпусу ПК.

Вот как это работает:

Приподнимаем системную плату ПК для беспрепятственной установки плат расширения

Рис. 21. Приподнимаем материнскую плату над поверхностью для беспрепятственной установки карт расширения.

Как можно видеть - металлическая планка надежно установленной в ISA-слот карточки расширения не касается дна, есть даже небольшой зазор.

Установка микропроцессора

С установкой микропроцессора в Socket 3 нужно быть очень внимательным, поскольку здесь возможны варианты неправильной остановки чипа, что приведет к повреждению последнего и системной платы.

Сокет 3 содержит 237 гнезд под контакты, а у процессора 80486 всего 168 пинов. С каждой стороны сокета будет использовано только три ряда гнезд. Не до конца заполненный гнездами внешний (по периметру) четвертый ряд останется не задействован.

На краях первых рядов внутри сокета расположены гнезда с дополнительными углублениями под специальные пины процессора.

Особые гнезда и метки на разъеме Socket 3 под CPU 80486

Рис. 22. Специальные метки на разъеме Socket 3 под микропроцессор 80486.

Также один из углов сокета, в отличие от трех остальных, не полностью заполнен гнездами - в нем присутствует один "одинокий контакт". Этот контакт можно считать ключевым, специальной меткой, на которую нужно ориентироваться при установке чипа 486-го микропроцессора.

На микросхеме CPU 486 также имеются четыре уникальных пина, предназначенных для установки в четыре гнезда с выемкой у Socket 3. Ключевой меткой у процессоров 486 и Pentium является срез одного из углов корпуса.

Специальный вывод и ключевая метка у процессоров серии 486

Рис. 23. Специальный пин и ключевая метка у микропроцессоров серии 486.

Благодаря пинам с выступами на чипе 80486 его установка в другой сокет практически невозможна. А вот ошибочная установка в Socket 3, если не ориентироваться на метку (срез угла на корпусе), вполне возможна.

На фото ниже показаны три варианта ошибочной (!) установки такого микропроцессора:

Варианты ошибочной установки микропроцессора 80486 в гнездо Socket 3

Рис. 24. Ошибочные варианты установки 486-го микропроцессора в гнездо Socket 3.

Правильный вариант установки следующий: "одинокое гнездо" на сокете (в углу где меньше гнезд) должно соответствовать ключу  на корпусе микропроцессора (срезанному углу).

Верная установка микропроцессора Texas Instruments 486DX2-66 в Socket 3 материнской платы M912

Рис. 25. Правильная установка микропроцессора Texas Instruments 486DX2-66 в Socket 3 материнской платы M912.

После установки процессора в сокет достаточно опустить и зафиксировать его рычажок - все пины CPU будут надежно соединены с контактами в гнездах.

Таким образом работает PGA (Pin Grid Array) сокет с ZIF (Zero Insertion Force) - гнездо с массивом контактов и нулевой (вернее очень низкой) силой, требуемой для установки чипа.

Вот так выглядит правильно установленный в Socket 3 микропроцессор 80486:

Микропроцессор TI 486DX2-66 установлен в гнездо Socket 3

Рис. 26. Микропроцессор TI 486DX2-66 установлен в Socket 3 материнской платы M912.

При этом прочитав надписи на корпусе CPU слева направо мы также снизу сможем прочитать слева направо и надпись "Socket 3" на корпусе гнезда. Ключ на сокете соответствует ключу на корпусе CPU.

Подключение коннекторов управления к материнской плате

Для подключения разных индикаторов (HDD, Power, Turbo), кнопок и переключателей (Power, Reset, Turbo), PC-Speaker'а, а также внешней батарейки CMOS (на 3-3,6В) на материнских платах предусмотрены выводы (пины) в виде групп в один или нескольких рядов.

Если повезет, то на печатной плате материнки или контроллера будет нанесена маркировка с разъяснениями по подключению индикаторов и элементов управления, а также по установке перемычек, приведены таблицы режимов работы (частоты, множители, размер кеш-памяти) с сопоставимыми им комбинациями нужных джемперов.

Но бывает и так, что на плате нет описания для некоторых коннекторов и перемычек - в этом случае необходимо определить название материнской платы и попробовать поискать для нее документацию в доступных источниках.

В случае с PC Chips M912 (DX-6900, 80486 Deep Green) назначения большей части перемычек нанесены надписями на самой плате, но некоторые все же придется искать используя документацию.

Вот как выглядит гребенка из пинов для подключения кнопки Reset, кнопочного переключателя режима Turbo, светодиодов (индикаторов) и PC-Speaker:

Набор пинов на материнской плате PC Chips M912 для подключения кнопок, светодиодов и спикера

Рис. 27. Набор пинов на материнской плате PC Chips M912 для подключения кнопок, светодиодов и спикера.

Между VLB-слотами на плате присутствуют описания назначений этих пинов с их названиями:

Описание назначений пинов для подключения кнопок, индикаторов и PC-Speaker на ретро материнке под 486

Рис. 28. Описание назначений пинов для подключения кнопок, индикаторов и PC-Speaker на ретро материнке под 486.

  • JP21 - SUSPEND LED, светодиод-индикатор ждущего режима (приостановка работы и экономия электроэнергии);
  • JP20 - RESET, подключение кнопки сброса для "холодной" перезагрузки системы (Reset);
  • JP19 - TB LED (сокращение от Turbo LED), светодиод-индикатор режима "Турбо", как правило желтого цвета;
  • JP18 - SPEAKER, сюда подключается пищалка (PC-Speaker), динамик;
  • JP15 - PWR LED/KEY LOCK (сокращение от Power LED), светодиод-индикатор питания системы (зеленое свечение) и переключатель в виде замочка для блокировки клавиатуры;
  • JP23 - SUSPEND SW (Suspend Switch), переключатель для управления ждущим режимом;
  • JP22 - TB SW (Turbo Switch), переключатель режима "Турбо".

Кто-то может спросить: А где же коннектор для светодиода индикации активности жесткого диска (HDD)? - на этой материнской плате его нет, поскольку на ней отсутствуют микросхемы контроллера накопителей на гибких и жестких дисках.

Коннектор для для такого (красненького) светодиода размещен на VLB мультикарте контроллера FDD/HDD/COM/LPT (J1 - VLB LED).

Я пока не буду использовать функционал ждущего режима, поэтому пины JP21 и JP23 для переключателя и светодиода останутся не задействованы.

Подключив к пинам 15, 18-20, 22 самодельный блочек из статьи про блок питания и модуль управления с индикатором частоты ЦПУ получим следующий вид:

Модуль управления с кнопками, светодиодами и PC-Speaker подключена к винтажной материнской плате на CPU 486

Рис. 29. Модуль управления с кнопками, светодиодами и PC-Speaker подключена к винтажной материнской плате на CPU 486.

К двум пинам JP22 подключены два из трех проводников кнопки переключения режима Turbo (выводы которые замкнуты при нажатой кнопке). Кнопка RESET - к JP20. Светодиод индикации режима Turbo - к JP19, тут на плате даже указано где плюс а где минус (не пришлось вычислять экспериментально). Коннектор для подключения динамика (JP18) состоит из 4-х пинов, используются только два крайние.

А вот с JP15, который состоит из 5-ти пинов, не все так просто и без документации тут сложно понять что и куда подключается. На его примере я сейчас приведу рекомендации как можно вычислить нужные пины в случае если их точная конфигурация неизвестна.

Чтобы вычислить пины для подключения светодиода PWR LED (индикатора питания) можно поступить так: включить питание материнки и с помощью мультиметра в режиме измерения напряжения (20В) найти пины JP15 на которых будет присутствовать напряжение 2,5-5В.

Как видим здесь это два пина слева, через один. Важно записать где на них плюс а где минус, поскольку светодитод будет светить только в одном из положений: плюс - к плюсу, а минус - к минусу.

С правой стороны остаются еще два свободных пина - они скорее всего для кнопки режима "KEY LOCK".

Но не зная этого наверняка эксперимент по замыканию/размыканию этих оставшихся пинов кнопкой может быть опасен, поэтому вместо кнопки безопаснее будет использовать резистор на 100 Ом.

Даже если мы ошибемся и через замыкаемые резистором пины потечет ток, то он скорее всего не повредит компоненты материнской платы. С резистором на 100 Ом при напряжении +5В значение тока выйдет небольшим:

I = U/R = 5/100 = 0,05А = 50мА 

Взяв резистор на 200 Ом ток будет еще меньше - 25мА.

В случае же ошибки и без резистора (просто кнопка или перемычка) - ток будет стремиться к бесконечности и может на своем пути выжечь какие-то цепи и компоненты.

Общий или "GND" на пинах можно определить омметром или мультиметром в режиме прозвонки: один щуп садим на металлическую подкладочку разъема для клавиатуры (она соединена с GND), а другим щупом пробегаемся по интересуемым пинам. Также общий контакт (минус) есть на разъеме питания, в одной из прошлых статей я приводил его распиновку.

Еще можно произвести анализ подключений пинов по дорожкам на плате, но это может не увенчаться успехом, поскольку плата многослойная (дорожки могут проходить в скрытых слоях), имеет большую плотность монтажа компонентов и широкие корпуса разъемов (под которыми прячутся дорожки).

Используя вот такие методы в некоторых случаях можно обойтись и вовсе без документации на материнскую плату. Главное - включать мышление, понимать как все работает, знать риски и проявлять аккуратность.

Настройка параметров материнской платы перемычками

Установка режимов работы, частоты шины и множителя, напряжения питания ядра CPU, конфигурации кеш-памяти L2 на материнских платах под микропроцессор 286, 386 и 486 в большинстве случаев выполняется с помощью перемычек (джемперов, jampers).

Аналогично выполнялась настройка параметров на мультиконтроллерах (HDD, FDD, LPT, COM), а также некоторых винтажных видео и звуковых картах.

Привыкшего к современным системам и материнским платам с автоматической настройкой подобная задача может ввести в ступор, но на самом деле тут все не так уж и сложно, правда есть некоторые опасности.

Ошибочно установленные перемычки могут стать причиной неработоспособности системы (не правильно указан тип CPU, частота и т.п.) или же и вовсе вывести ее из строя физически (например если ошибочно задано напряжение питания ядра CPU)!

Начиная с систем на основе Intel Pentium материнские платы стали уже более умными и научились выполнять некоторую часть настроек автоматически.

По своему размещению перемычки на плате могут встречаться как по одиночно, так и сгруппированными массивами. Каждая перемычка имеет свое название, например: JP5, JP19, JP34 (JP - от слова jamper, а дальше номер) и т.д.

Если попалась материнская плата с уже установленным и настроенным микропроцессором, но вы решили с помощью перемычек попробовать внести какие-то изменения в конфигурацию, то рекомендую зарисовать текущие состояния всех перемычек на листе бумаги  или сделать фото - потом может пригодиться если понадобится вернуть исходное состояние.

Сейчас на примерах покажу как понимать и устанавливать разные параметры системной платы с помощью перемычек.

В моем случае на классической материнке PC Chips M912 нанесено достаточно много информации по джемперам, но также пригодится и документация, приведенная в статье с обзором и описанием материнки M912.

Первым делом нужно найти и изучить параметры устанавливаемого процессора: узнать поддерживаемую частоту шины и ее множитель, напряжение питания ядра (Vcore, core Voltage), а также кодовое название (SX, DX, M6, M7, UMC, AMD и другие).

Данные для Texas Instruments TI486DX2-66 из первой части статей о 80486:

  • Частота шины - 33 МГц;
  • Умножитель частоты шины - x2;
  • Рабочая частота - 66 МГц (частота шины * умножитель x2);
  • Напряжение питания ядра - 3.45В;
  • Кодовое название - M7.

Типовые устанавливаемые состояния перемычек на матернинских платах и их описания:

  • ON, CLOSED, SHORT - включена, закрыта, закорочена, в общем перемычка установлена;
  • OFF, OPEN - отключена, снята, открыта, то есть без перемычки (контакты не замкнуты);
  • 1-2 - означает что нужно установить перемычку на пины с номерами 1 и 2;
  • 1-2, 3-4 - это значит установку двух перемычек на пары контактов 1-2 и 3-4.

Пожалуй самое ответственное, с чего стоит начинать настройку - установка напряжения питания ядра микропроцессора. На фото показан фрагмент платы со стабилизатором напряжения и перемычками для его управления:

Набор из перемычек на материнской плате для установки напряжения питания ядра микропроцессора 80486

Рис. 30. Набор из перемычек на материнской плате для установки напряжения питания ядра микропроцессора 80486.

Интегральный стабилизатор напряжения являет собой трехвыводную микросхему (в корпусе TO-92), он управляет мощным транзистором (под черным радиатором). На вход микросхемы подключаются резисторы, комбинации из которых и формируют уровень выходного напряжения всего стабилизатора.

Управление комбинациями из резисторов тут выполняется перемычками:

  • JP35 - 3.3V или 4V. Здесь "ON" - значит что перемычка установлена (3.3V), а "OFF" - снята (4V);
  • JP24-JP26 - 3.3V или 5V. Эти три джемпера переключаются все вместе группой в положения: "1-2" (для 3.3V) или "2-3" (для 5V).

Соответственно сначала определяемся нам нужно 3.3V или 5V и устанавливаем JP24-JP26, а потом (если мы выбрали не 5V) выбираем 3.3V либо 4V установкой или снятием перемычки JP35.

Для питания ядра Texas Instruments TI486DX2-66 нужно напряжение 3,45В и поэтому установлено ближайшее доступное значение: 3.3V.

Следующий шаг - установка типа микропроцессора, для этого используется большой набор из перемычек правее от стабилизатора:

Перемычки для установки типа микропроцессора серии 486 на материнской плате M912 (Deep Green)

Рис. 31. Перемычки для установки типа микропроцессора серии 486 на материнской плате M912 (Deep Green).

Тут видим что сразу же кратко документированы назначения некоторых перемычек для установки множителя системной шины разных типов CPU:

  • JP31 - INTEL (используется только для процессоров этого производителя);
  • JP34 - AMD (но применимо и к INTEL и другим производителям). В данном случае установлен множитель "2x" (33MHz * 2 = 66MHz).

Для установки типа микропроцессора используются группы джемперов:

  • JP27 - 5 пинов (можно установить максимум две перемычки);
  • JP28 и JP29 - по 6 пинов (можно установить максимум по три перемычки);
  • JP30 - 6 пинов (две перемычки);
  • JP32 - 4 пина (только одна перемычка);
  • JP33 - 4 пина (две перемычки).

На плате эти джемперы сейчас установлены вот так (первый пин на плате отсчитываем слева):

  • JP27 - в положение "2-3";
  • JP28 и JP29 - "1-2, 3-4, 5-6";
  • JP30 - "2-3, 4-5";
  • JP32 - "1-2";
  • JP33 - "1-2, 3-4".

Хорошо что на материнке есть специальная табличка с описанием вариантов:

Таблица с типами микропроцесоров 486 и соответствующие им комбинации перемычек

Рис. 32. Таблица с типами микропроцесоров 486 и соответствующие им комбинации перемычек.

Примечание: в документации на плату M912 эта табличка представлена более детально и с большим количеством вариантов.

Исходя из информации в такой табличке перемычками сейчас выбран тип микропроцессора "M7 CX486DX" - то есть фирмы Cyrix серии 486 DX с кодовым названием "M7".

Также на фото здесь виден набор пинов для JP1, которая используется так:

  • Перемычка на "2-3" - нормальный режим работы;
  • Перемычка на "3 - 4" - стирает настройки из CMOS;
  • Для подключения внешней батарейки используются пины 1 (+) и 4 (-).

С помощью перемычек JP6-JP8 задается частота системной шины:

Установка частоты системной шины с помощью перемычек, материнская плата (M912) для 80486

Рис. 33. Установка частоты системной шины с помощью перемычек, материнская плата (M912) для 80486.

Как видно из фото - все перемычки установлены (ON), что в соответствии с табличкой справа означает заданную частоту шины 33МГц.

Если понадобится нарастить размер кеш-памяти L2 (например установить микросхем на 256К вместо 128К), то для этого нужно изменить конфигурацию перемычек JP5 и JP10-JP14:

Набор перемычек для указания размера установленной кеш-памяти L2 на материнской плате M912 под 486

Рис. 34. Набор перемычек для указания размера установленной кеш-памяти L2 на материнской плате M912 под 486.

Примечание: снизу есть еще пины джемпера JP36 - он нигде не документирован и изначально установлен в "SHORT" (замкнуто).

Информации по этим перемычкам на самой плате нет, поэтому тут поможет следующая табличка из документации:

Type  Cache   JP5    JP10     JP11   JP12   JP13   JP14
--------------------------------------------------------
  A   64K     2 - 3   2 - 3   OPEN   OPEN   OPEN   OPEN
  B   128K    1 - 2   1 - 2   OPEN   OPEN   OPEN   SHORT
  C   256K    2 - 3   2 - 3   OPEN   OPEN   SHORT  SHORT
  D   256K    1 - 2   1 - 2   OPEN   OPEN   SHORT  SHORT
                      3 - 4
  E   512K    2 - 3   2 - 3   OPEN   SHORT  SHORT  SHORT
                      4 - 5
  F   512K    1 - 2   1 - 2   OPEN   SHORT  SHORT  SHORT
                      3 - 4
                      5 - 6
  G   1024K   2 - 3   2 - 3  SHORT   SHORT  SHORT  SHORT
                      4 - 5
                      6 - 7

В моем случае установлено 256К кеш-памяти SRAM и перемычки установлены соответственно типу "C" из таблички.

Перемычки JP11 и JP12 надеты лишь на один пин каждая и ничего не замыкают - нужны они там просто про запас, если придется потом менять конфигурацию. Аналогично сделано и на JP5, там реально замкнуты лишь контакты 2-3.

На плате есть еще несколько перемычек:

Перемычки Active BIOS & Flash Voltage и VL-Bus Wait State на материнской плате M912 (DX-6900, 80486 Deep Green)

Рис. 35. Перемычки Active BIOS & Flash Voltage и VL-Bus Wait State на материнской плате M912 (DX-6900, 80486 Deep Green).

Их назначение:

  • JP2 и JP3 - Select Active BIOS & Flash Voltage, выбор напряжения для микросхемы BiOS. Если не собираетесь прошивать или менять микросхему - то лучше оставить все как есть. В моем случае установлен только JP2 в положении 2-3;
  • JP16 и JP17 - VL-Bus Wait State, спрятаны за конектором JP18 (PC-Speaker) и нужны для установки времени ожидания Vesa Local Bus в зависимости от быстродействия системной шины. Если частота последней 33MHz или меньше (режим Normal) - оставить все пины свободными (не замкнутыми). Если больше 33MHz (режим Extra Wait) - то установить обе перемычки.

Вот и все по перемычкам - система сконфигурирована!

Сборка всего комплекта и первое включение

Материнская плата должна быть установлена на ровной поверхности (например рабочий стол) и немного приподнята над ней. Например можно подложить под низ системной платы вырезанный по ее размеру кусочек поролона толщиной от 12мм и больше. Более простое и доступное решение - подложить под низ по периметру 4-5 спичечных коробков.

Как уже было показано ранее, небольшой подъем основной платы над поверхностью нужен чтобы нижние кончики металлических планочек устанавливаемых адаптеров не мешали установке последних в слоты ISA и VLB.

В моем случае в отверстия для крепления платы установлены пластиковые фишечки (как для крепления к корпусу ПК), за счет чего получилось приподнять плату примерно на 12мм.

Вот так выглядит комплект "процессор + память + материнская плата + видеокарта VLB + мультиконтроллер VLB + звуковая плата ISA + панелька управления":

Процессор 80486 DX2 66MHz на плате PC Chips M912, мультикарта PW2578VL (Epotec 2 24V0), Trident TGUI9440 AGi VLB, Creative Sound Blaster 16 ISA

Рис. 36. Процессор 80486 DX2 66MHz на плате PC Chips M912, мультикарта PW2578VL (Epotec 2 24V0), Trident TGUI9440 AGi VLB, Creative Sound Blaster 16 ISA.

Все адаптеры нужно устанавливать в слоты медленно и аккуратно, в особенности это касается длинных плат под шину VLB. Смотрим чтобы в процессе установки основная плата не деформировалась.

Материнская плата PC Chips M912 (Deep Green) с процессором 486 DX2 66MHz и адаптерами в сборе

Рис. 37. Материнская плата PC Chips M912 (Deep Green) с процессором 486 DX2 66MHz и адаптерами в сборе.

Установил адаптеры и подключил к плате все коннекторы панели управления. Пока что остался не подключенным коннектор (часть разъема от Floppy-дисковода) с черным и зеленым проводниками для подачи напряжения питания +5В на индикатор частоты.

На фото видно что белый и оранжевый проводники (от светодиода HDD LED) черненьким коннектором уже подключены к плате VLB мультиконтроллера. Таким образом этот светодиод будет показывать активность IDE жесткого диска, подключенного к разъему VL IDE (контроллер на шине VLB).

В статье о блоке питания стандарта AT было показано что разъем питания для материнской платы состоит из двух половинок - P8 и P9. Очень важно правильно совместить и подключить эти разъемы, иначе системная плата может выйти из строя. Тут можно запомнить простое правило: "черные проводники должны быть рядом".

Правильное подключение коннекторов P8 и P9 блока питания стандарта AT к материнской плате

Рис. 38. Правильное подключение коннекторов P8 и P9 блока питания стандарта AT к материнской плате.

Для защиты поверхности стола от царапин корпусами дисководов и БП я использовал кусочки плотного поролона черного цвета. Он был извлечен из какой-то коробки (а ведь мог тогда просто выбросить этот материал в мусор, и вот пригодилось).

Защита поверхности стола от царапин при установке на него блока питания и дисководов для ПК

Рис. 39. Защита поверхности стола от царапин при установке на него блока питания и дисководов для ПК.

Как было сказано выше, питание индикатора частоты на панели управления будет подаваться через разъем от Floppy-дисковода, но есть проблема: от блока питания выходит только один ответный разъем (белый, с 4-мя гнездами), который будет подключен к имеющемуся 3.5-дюймовому дисководу.

Чтобы решить такую задачку без "врезки" в уже имеющиеся линии (проводники) блока питания я изготовил небольшой переходник, содержащий:

  1. Разъем MOLEX (гнездо со штырьками) - подключается к блоку питания;
  2. Разъем MOLEX (штекер с гнездами) - подключается к другим устройствам (например к дисководу ZIP);
  3. Разъем для питания FLoppy - через него будет питаться индикатор частоты на панели управления;
  4. Гнездо 6мм - для питания различных устройств с рабочим напряжением +12В;
  5. Гнездо с двумя контактами - для питания других устройств от напряжения +5В.

Самодельный переходник к компьютерному блоку питания, вывод напряжений +12В и +5В для питания разных устройств

Рис. 40. Самодельный переходник к компьютерному блоку питания, вывод напряжений +12В и +5В для питания разных устройств.

Вот так выглядит подключение такого переходника:

Подключение самодельного MOLEX переходника к компьютерному блоку питания, выходы +12В и +5В

Рис. 41. Подключение самодельного MOLEX переходника к компьютерному блоку питания, выходы +12В и +5В.

Для компактности установки собрал дисководы HDD, Floppy 5.25 и ZIP в "бутерброд". Чтобы в процессе работы последних снизить передачу их вибраций на жесткий диск решил добавить в этот "бутерброд" две прослойки из пузырчатой пленки:

Виброизоляция устанавливаемых друг на друга дисководов (накопителей данных) с помощью кусочков пузырчатой пленки

Рис. 42. Виброизоляция устанавливаемых друг на друга дисководов (накопителей данных) с помощью кусочков пузырчатой пленки.

В обзоре на имеющийся у меня блок питания АТ я показывал что он сконструирован таким образом, что сверху предусмотрен карманчик для установки 3,5-дюймового Floppy дисковода.

Итоговый комплект накопителей выглядит следующим образом:

Мой набор дисководов Floppy, ZIP и HDD для тестирования старенького ПК на процессоре 80486

Рис. 43. Мой набор дисководов Floppy, ZIP и HDD для тестирования старенького ПК на процессоре 80486.

В одной из прошлых статей по 486 я рассказал про Floppy-дисководи и дискеты, жесткие диски, а также кабели данных к ним. Для подключения флоппи-дисководов 3,5 и 5,25 к контроллеру у меня нашелся шлейф с четырьмя разъемами:

Шлейф данных для подключения старых флоппи-дисководов на 3,5 и 5,25 к контроллеру, назначение разъемов

Рис. 44. Шлейф данных для подключения старых флоппи-дисководов на 3,5 и 5,25 к контроллеру, назначение разъемов.

Таким универсальным кабелем к контроллеру можно подключить: два флоппи дисковода на 3,5 дюйма или же один на 3,5 и один на 5,25.

Разъем данных в флоппи-дисководе 5,25 представляет собой выступ платы из стеклотекстолита с нанесенными на нее дорожками, как в разъемах ISA адаптеров.

Перед подключением к нему рекомендую выполнить очистку контактов, так же как и с другими платами - с помощью крупнозернистой стороны ластика для карандаша.

Контакты разъема классического Floppy дисковода на 5,25 дюйма и их очистка, шлейф данных

Рис. 45. Контакты разъема классического Floppy дисковода на 5,25 дюйма и их очистка, шлейф данных.

Ошибиться с подключением шлейфа данных здесь не выйдет, поскольку на плате есть вырез, а на разъеме от шлейфа есть перегородка. Контакт номер 1 (один) на разъеме находится со стороны перегородки, идущий к нему провод на шлейфе обозначен красной полосой.

В случае с подключением 3,5-дюймового дисковода ситуация может быть немножко сложнее.

На разъеме шлейфа данных как правило присутствует ключ - небольшой выступ по середине одной из сторон. Но такого выступа может и не оказаться, поэтому лучше ориентироваться на первый вывод, расположенной со стороны к которому подведен окрашенный (в красный, розовый или пунктиром цвет) провод.

Первая ножка разъема на плате дисковода может быть обозначена цифрой. Нужно будет подключить разъем шлейфа в гнездо так, чтобы сторона с первым выводом (помеченный провод) соответствовала первому пину на разъеме платы дисковода.

На фото ниже показан 3,5' флоппи дисковод "MITSUMI", на плате которого обозначена 2-я ножка (значит с той же стороны и 1-я ножка):

Floppy дисковод на 3,5 от компании MITSUMI, разъемы и ориентировка для подключения шлейфа данных

Рис. 46. Floppy дисковод на 3,5 от компании MITSUMI, разъемы и ориентировка для подключения шлейфа данных.

Если же на плате флопика нет никаких обозначений, то следует ориентироваться так: смотрим на разъемы дисковода сзади, вывод номер один будет с левой стороны.

В данном случае ориентировка по стороне где расположен разъем питания может привести к ошибке, поскольку в разных моделях флоппи-дисководов этот разъем может находиться как с левой стороны (на плате контроллера), так и над разъемом данных (как на фото).

С подключением шлейфов данных к жесткому диску (HDD) и к дисководу ZIP все просто - первый вывод на разъеме находится со стороны коннектора питания (MOLEX):

Подключение шлейфа данных IDE к ATA жесткому диску и к ZIP накопителю на гибких дисках

Рис. 47. Подключение шлейфа данных IDE к ATA жесткому диску и к ZIP накопителю на гибких дисках.

При подключении двух IDE устройств на один шлейф (ATA канал) нужно задать им приоритеты - кто будет "Master" (первичный), а кто "Slave" (вторичный). Делается это с помощью перемычек на подключаемых устройствах.

В моем случае, на загрузочном жестком диске я выбрал перемычкой режим "Master", а отсутствием перемычки на дисководе ZIP - режим "Slave":

Конфигурирование перемычками режимов Master/Slave на IDE жестком диске и ZIP-дисководе

Рис. 48. Конфигурирование перемычками режимов Master/Slave на IDE жестком диске и ZIP-дисководе.

Осталось подключить шлейфы данных к контроллеру (VLB мультикарте Epotec), первые пины обозначены на плате возле разъемов:

Подключение шлейфов данных IDE и Floppy накопителей к контроллеру (мультикарте)

Рис. 49. Подключение шлейфов данных IDE и Floppy накопителей к контроллеру (мультикарте).

Для подключения мыши и клавиатуры также все готово, в одной из прошлых статей я описал изготовление переходников mini-DIN (PS/2) - DIN и DB-25 в DB-9 (для COM-порта).

Клавиатура IBM model M2 и мышь Witty Mouse с подключенными переходниками mini-DIN (PS/2) в DIN и DB-25 в DB-9

Рис. 50. Клавиатура IBM model M2 и мышь Witty Mouse с подключенными переходниками mini-DIN (PS/2) в DIN и DB-25 в DB-9.

Для подключения монитора выбран качественный VGA кабель с двумя ферритами возле каждого из разъемов (для борьбы с высокочастотными помехами).

Питаться монитор будет от напряжения +12В из свободного MOLEX разъема блока питания.

12-дюймовый LCD монитор NCR RealPOS 5943 и качественный VGA видео кабель

Рис. 51. 12-дюймовый LCD монитор NCR RealPOS 5943 и качественный VGA видео кабель.

Осталось подключить монитор к видеоадаптеру, через переходники к мультикарте мышку и к материнке клавиатуру:

Клавиатура, мышь и монитор подключены к материнской плате и контроллерам, ретро компьютер на 486

Рис. 52. Клавиатура, мышь и монитор подключены к материнской плате и контроллерам, ретро компьютер на 486.

Ах да... еще у нас же есть звуковая плата с мощным усилителем на 2х6 Ватт. Для прямого подключения к ней пассивных акустических систем я изготовил специальный аудио-кабель со штекером Min-jack 3,5мм:

Самодельный аудио кабель для подключения колонок к выходу старой звуковой карты со встроенным усилителем

Рис. 53. Самодельный аудио кабель для подключения колонок к выходу старой звуковой карты со встроенным усилителем.

Перед включением собранной системы нужно обязательно все еще раз проверить. В особенности это касается подключения разъемов питания, перемычек отвечающих за установку напряжения питания ядра CPU.

Включаем систему...

На жестком диске присутствует еще ранее установленная для тестов ОС MS-DOS 6.22 - компьютер загрузился в оболочку Dos Navigator с поддержкой мыши.

Для теста решил подгрузить еще драйвер дисковода ZIP и запустить прямо с одной из дискет на 100МБ легендарную трехмерную игру "System Shock":

Игра System Shock, запущенная c ZIP-дискеты на классической системе с 486 DX2 66MHz и шиной VLB

Рис. 54. Игра System Shock, запущенная c ZIP-дискеты на классической системе с 486 DX2 66MHz и шиной VLB.

Все работает !!!

В моей сборке задействованы три ISA-слота, причем два из них комбинированные - для VLB. Установлены: видеокарта, мультикарта (контроллер портов ввода/вывода) и звуковая плата.

Какие еще адаптеры и интерфейсные платы можно установить в разъемам ISA? - да самые разные, например:

  1. ISA модем;
  2. SCSI контроллер для подключения массива из стареньких дисков;
  3. Сетевая (LAN) карта с разъемами BNC, D15, RJ-45;
  4. Дополнительный контроллер с COM и/или LPT портами;
  5. ISA адаптер с набором аналоговых и цифровых портов ввода/вывода (датчики, управление разными устройствами);
  6. Карта с портами RS-485 (помехоустойчивый интерфейс для коммуникации и автоматизации в промышленных системах, до 32-х устройств на линии, три провода, макс 1200 метров);
  7. FM-тюнер (радиоприемник) под шину ISA;
  8. Карточка с набором планок RAM для расширения ОЗУ (например Acculogic RAMpAT!);
  9. и другие...

Итак, подготовка завершена. Можно будет переходить к установке и настройке нескольких ОС, тестированию программ... Там же расскажу о настройках BIOS.

Linker (связь двух ПК через COM и LPT порты)

Ну и на конец еще о такой крутой штукенции как "Нуль-модем" (Linker, Линкер, прямое кабельное подключение) - соединение двух компьютеров через COM (RS-232) или LPT порты.

О нем я упоминал в истории где описывался списанный сервер из банка (200х год) на процессоре 486 моего знакомого, из первой статьи.

С помощью такого соединения можно было не только перебрасывать файлы с одного компьютера на другой используя Norton Commander, но и организовать между ними простейшую одноранговую сеть.

Программа Norton Commander позволяет выполнять передачу файлов используя соединение через COM и LPT порты

Рис. 55. Программа Norton Commander позволяет выполнять передачу файлов используя соединение через COM и LPT порты.

А еще прямое кабельное соединение (через COM-порты) поддерживают некоторые старенькие игровые шедевры, например: "Warcraft II", "Red Alert", "Heroes of Might & Magic", "F-29 Retaliator", "Doom II", "Duke 3D", "Chasm: The Rift" и другие.

Первая сеть между домашними компьютерами у меня была организована как раз с помощью таких "линкеров". Сперва это был кабель для подключения через COM-порты (~10Kb/sec), а позже уже через LPT (~100Kb/sec).

В случае с LPT-линкером, у меня из одной комнаты в другую тянулся 10-метровый жгут из спаянных и заизолированных проводов (какие удалось добыть, без экранировки).

После линкера на COM-портах это было как пересесть с велосипеда на мотоцикл! Можно было гнать через сеть не только документы, но и MP3, WMA файлы и даже небольшие AVI/MPG видео клипы.

Программа Direct Cable Connection (прямое кабельное подключение), соединение двух компьютеров через COM и LPT порты

Рис. 56. Программа Direct Cable Connection (прямое кабельное подключение), соединение двух компьютеров через COM и LPT порты.

Потом я мастерил еще трехпроводный кабель (для COM-портов) своему знакомому, настроил сеть на основе TCP/IP между компьютерами (были какие-то Celeron'ы) и так он со своим другом (который принес к нему домой свой комп) играли по сети Counter Strike и Half Life...

И это все без сетевых карт, хабов, свичей, коаксиала или UTP... был, так сказать, вариант самодельной сети на два узла "для бедных".

Схемы кабелей

Схема соединений контактов для простейшего 3-проводного нуль-модемного кабеля через COM-порты с разъемами DB-9 и DB-25:

       DB25  DB9      DB9   DB25
GND    7     5 ------ 5     7    GND
TxD    2     3 ------ 2     3    RxD
RxD    3     2 ------ 3     2    TxD

 Схема 7-проводного нуль-модемного кабеля для COM-портов:

       DB25  DB9      DB9   DB25
GND    7     5 ------ 5     7    GND
TxD    2     3 ------ 2     3    RxD
RxD    3     2 ------ 3     2    TxD
RTS    4     7 ------ 8     5    CTS
CTS    5     8 ------ 7     4    RTS
DSR    6     6 ------ 4     20   DTR
DTR    20    4 ------ 6     6    DSR

Схема нуль-модемного кабеля для соединения компьютеров через LPT-порты с разъемами DB-25:

STROBE     1 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 1    STROBE    *
D0         2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 15   ERROR
D1         3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 13   SELECT
D2         4 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 12   PAPER OUT
D3         5 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 10   ACK
D4         6 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 11   BUSY
ACK        10 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 5   D3
BUSY       11 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 6   D4
PAPER OUT  12 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 4   D2
SELECT     13 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 3   D1
LINE FEED  14 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 14  LINE FEED  *
ERROR      15 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 2   D0
RESET      16 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 16  RESET      *
SELECT PR  17 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 17  SELECT PR  *
GND        25 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 25  GND

* - эти линии используются только при скоростном 8-битном режиме передачи данных (нужна программная поддержка).

Какой кабель лучше паять: COM на 3, 7 жил или LPT? - универсальным вариантом можно считать 7-жильный линкер через COM-порты, он поддерживается играми и при работе в некоторых программах (например "File Maven") позволяет получить хорошую скорость передачи данных, не занимает порт для принтера.

Если важна скорость и не критична поддержка играми - то тогда LPT! Ну а 3-жильный кабель для ком-портов - самый простой, доступный и в то же время самый медленный по быстродействию вариант.

У меня с тех времен еще остался COM-овский вариант линкера, причем полноценный 7-проводной, он выглядит вот так:

Самодельный 7-проводный нуль-модемный (null-modem) кабель для COM-портов (RS232)

Рис. 57. Самодельный 7-проводный нуль-модемный (null-modem) кабель для COM-портов (RS232).

Для его изготовления был использован экранированный 8-жильный кабель:

Нуль-модемный (null-modem) переходник для соединения двух компьютеров через COM-порты, разъемы в разборе

Рис. 58. Нуль-модемный (null-modem) переходник для соединения двух компьютеров через COM-порты, разъемы в разборе.

Для проверки COM и LPT портов на работоспособность можно воспользоваться программами Norton Diagnostics (NDiags) и CheckIt. Но чтобы это сделать понадобится изготовить заглушки.

Схема тестовой заглушки на COM-порт с разъемом DB9:

2   3   7   8   1   4   6   9
|___|   |___|   |___|___|___|

Схемы тестовых заглушек для LPT-порта (разъем DB25):

Для программы NDiags
2  15   3  13   4  12   5  10   6  11
|___|   |___|   |___|   |___|   |___|

Для программы CheckIt
2  15   1  13  12  14  10  16  11  17
|___|   |___|   |___|   |___|   |___|

Программы для прямого кабельного соединения

Для передачи данных через нуль-модем в MS-DOS можно воспользоваться следующими программами:

  1. Norton Commander - классический файловый менеджер, встроенная поддержка нуль-модемного соединения, сравнительно небольшая скорость передачи данных;
  2. File Maven - файловый менеджер, скорость передачи данных до 140Кб/сек, поддержка скоростного 8-битного режима, 16-битная и 32-битная версии программы (DOS и Windows), freeware (www.briggsoft.com/fmdos.htm);
  3. FastWire от компании "Rupp Brothers & Paragon Computer Consultants" - комплекс из программ для связи IBM PC через COM и LPT порты в DOS, автоопределение типа кабеля, высокая скорость на 7-жильном COM кабеле и на LPT;
  4. DOS InterLink - программа из стандартного набора MS-DOS, позволяет использовать удаленно диски и порты;
  5. LapLink Remote Access от компании "Traveling Software" - передача файлов, удаленное управление компьютером через прямое кабельное соединение.

В Windows (95, 98, Me) существует встроенная программа для данной задачи - Direct Cable Connection (Прямое кабельное подключение). Она находится в меню "Пуск" по пути: Programs -> Accessories -> Communications -> Direct Cable Connection. Если ее там нет, то понадобится установка через панель управления, из компонентов Windows (раздел с коммуникациямми).

В Windows NT 4.0 настройку такого соединения можно сделать через: Control Panel -> Modem -> Standard Modem Types -> Dial-Up Networking Serial Cable between 2 PCs. Но перед этим нужно еще запустить службу удаленного доступа (Remote Access Server, RAS), а также включить возможность прямых подключений через: Control Panel -> Add/Remove Programs -> Windows Setup -> Communications -> Direct Cable Connection.

В Windows 2000 создание такого соединения выполняется через мастер сетевых соединений: Make New Connection (Network Connection Wizard) -> Connect directly to another ciomputer ...

В Linux и FreeBSD прямое кабельное соединение можно применить для терминального подключения к ОС, а также посредством настройки PPP-сервера организовать сеть с компьютером на основе другой ОС (например Windows).

Если используется LPT-линкер, то желательно в BIOS компьютеров перевести LPT-порты в стандартный режим работы: SPP, Normal.

Хочу заметить, что при передаче файлов и данных в некоторых случаях они могут быть доставлены на передаваемый компьютер в частично поврежденном виде. Поэтому перед передачей файла и после приема не помешает посчитать и сверить его контрольную сумму (HASH).

Это же можно сделать автоматически - упаковав все файлы перед отправкой в архив. После получения на другой машине, при распаковке архиватор проверит файлы в архиве на целостность их содержимого.

В завершение

С практической точки зрения эта статья из всей серии пожалуй что самая полезная. Старался описать все подробно и в то же время достаточно сжато, чтобы не было сильно скучно.

Если обнаружите какие-то неточности или ошибки, прошу написать мне об этом на почту или через связь на сайте.

В следующей статье постараюсь описать процесс настройки BIOS, подготовку жесткого диска и установку на него нескольких операционных систем - MS-DOS 6.22, Windows 3.11, Windows 95.

Полезные ссылки и источники дополнительной информации на тему ретро-компьютеров:

  1. VOGONS - зарубежный форум по винтажным компьютерам и ПО;
  2. VOGONS WIKI - архив документации, вики проекта VOGONS;
  3. "Полигон призраков" - Форум о старых компьютерах;
  4. VCF - Vintage Computer Forum.
1 277 Железо