Процессор 80286, 80386, программы и немного воспоминаний о старом железе

Предлагаю небольшое путешествие в старые времена, когда частоты микропроцессоров исчислялись еще единицами-десятками Мегагерц, а компьютер с частотой ЦП равной 100МГц и более считался сверхпроизводительной (на то время) системой.

Рассмотрим железо времен микропроцессоров 80286 и 80386, попробуем загрузить старый ПК с дискетки и запустить несколько древних программ, вес которых колеблется от 30КБ до 1-2МБ. Этот пост - это небольшая памятка о том, с чем мы раньше работали и как оно выглядело.

Недавно в руки мне попалась очень древняя материнская плата, а также пакет разнообразных плат расширения под ISA-слоты. Все это старье должны были выбросить, выпаяв из них наиболее интересные детальки.

На материнской плате в квадратном гнездышке гордо красовался микропроцессор 286-й серии с тактовой частотой 12МГц! Эх...сколько опыта, знаний и развлечений подарил мне когда-то компьютер под управлением MS-DOS и WIN 3.1 именно на таком микропроцессоре.

Просто не удержался и решил забрать себе эту плату и еще несколько интересных ретро-железячек, поиграться и так сказать, освежить воспоминания, тем более что платы в неплохом состоянии и есть большая вероятность что они всё еще рабочие.

Еще в хламе нашлась очень компактная материнская плата формата Baby-AT с впаянным микропроцессором Am386DX-40 (386-й с частотой 40МГц, пожалуй самый производительный из этой серии), старый винт Seagate на 130МБ (0,13 Gb)...

Содержание:

• Материнская плата c AMD 80286-12MHz
• Микропроцессор
• Контроллер интерфейсов COM, LPT, IDE, Floppy
• Видеоадаптер
• Подключаем динозавра
• Первое включение
• Загружаем приложения с дискет
• Wolfenstein 3-D
• Редактор "Слово и Дело"
• Старые процессоры тоже "горячие"
• Материнская плата с AMD 80386DX-40MHz
• Подборка старых микропроцессоров
• Старые платы под ISA-шину
• Заключение

Примечание: картинки в посте кликабельны - можно посмотреть все платы поближе в большом размере.

Материнская плата с AMD 80286-12MHz

Придя домой все платы были аккуратно очищены от пыли и разного мусора, особое внимание было уделено материнской плате. Достаточно необычный раритетный экземпляр, посмотрите сами:

Рис. 1. Материнская плата старого компьютера на микропроцессоре 286-12МГц.

Рис. 2. Внешний вид старой материнской платы с обратной стороны.

Сложно идентифицировать какая корпорация является изготовителем платы, на ней присутствует лейба с надписью "MGS/N0039911", а также с обратной стороны мы видим "Made in Taiwan", больше никаких опознавательных знаков нет.

На плате расположено:

• Микропроцессор AMD N80L286-12 в гнезде PLCC68,
• Чипсеты от Texas instruments: TACT82301BPB, TACT82302BPB и TACT82303EPB,
• 8 слотов под разные устройства с ISA-шиной,
• Микросхема BIOS клавиатуры (1986 AMI KEYBOARD BIOS),
• Две ПЗУ системной BIOS (AMI 286 BIOS SETUP),
• Массив из микросхем памяти (ОЗУ),
• Разъем DIN-5 для подключения клавиатуры (как в советской аудио-аппаратуре),
• Разъем для подключения блока питания стандарта AT,
• 4 разъема SIPP (Single In-line Pin Package) с 30-ю контактами для установки дополнительной памяти,
• Батарейка CMOS (3V).

Вот такой вот динозавр, без названия но в хорошей сохранности.

Микропроцессор

Рис. 3. 16-битный микропроцессор AMD N80L286-12 (12МГц) в Socket PLCC68.

Вот он, чип который отвечает за управление всем этим стареньким железом. На плате установлен центральный микропроцессор (CPU) 80286 от фирмы AMD с 68-мя пинами, расположенными по четырем сторонам корпуса. Этот процессор умеет адресовать до 16 МБ физической памяти и до 1ГБ виртуальной.

Ядро микропроцессора питается от напряжения +5В, при этом максимальная рабочая температура чипа не может превышать 85 градусов по Цельсию, а максимальное тепловыделение может достигать значения 2.89 Ватт. Почти 3 Ватта тепловыделения для подобного чипа без радиатора - это достаточно не мало.

Контроллер интерфейсов COM, LPT, IDE, Floppy

Как можно заметить, на материнской плате нет интерфейсов для подключения жестких дисков IDE и FLOPPY-дисковода. В стареньких системах для подобной цели служили специальные платы-контроллеры, которые подключаются в ISA-слот и содержат, как правило:

• один или два COM-порта;
• LPT-порт;
• GAME-порт;
• интерфейс для подключения Floppy-шлейфа (34 пина);
• интерфейс для подключения шлейфа HDD (40 пинов).

В скоплении плат, которые захватил вместе с материнкой, нашел вот такой интерфейсный контроллер - PT-606G (Pine Technology USA):

Рис. 4. Старый контроллер PT-606G для интерфейсов COM, LPT, IDE и Floppy под шину ISA.

Характеристики контроллера PT-606G:

• Тип шины - ISA,
• Разрядность шины - 16 бит,
• Размер платы - половина длины и полная высота по стандарту,
• Поддержка жестких дисков HDD - 2шт. IDE (AT),
• Поддержка гибких дисков FDD - 2шт. 360KB, 720KB, 1.2MB, 1.44MB.

Назначение коннекторов и разъемов:

• CN1 - игровой порт (game port), 16 пин,
• CN2 - порт для подключения жестких дисков (HDD) IDE(AT), 40 пин,
• CN3 - порт для подключения дисковода гибких дисков (FDD Floppy), 36 пин,
• CN4 - DB-9 разъема COM-порта номер 1, 9 штырьков (папа),
• CN5 - порт для подключения разъема COM-порта номер 2, 10 пин.,
• CN6 - DB-25 разъема LPT-порта, 25 гнезд (мама),
• JP2 - контакты для подключения светодиода активности жестких дисков (HDD LED).

Как видим, здесь на борту есть все необходимые интерфейсы что нужны для старого ПК. По большему счету, для теста мне нужен лишь Floppy-интерфейс (FDD) для загрузки и запуска программ с дискет, ну и один COM-порт может пригодиться для подключения манипулятора "мышь".

Набор зелененьких перемычек, которые расположены сверху платы, используется для ручного выставления номеров прерываний (IRQ), включения и отключения интерфейсов, установки адресов.

Даташит (datasheet) на контроллер интерфейсов PT-606G - (85КБ).

Видеоадаптер

Контроллер интерфейсов есть, осталась еще одна важная деталь, без которой компьютер не запустится - это видеокарта. Среди кандидатов ярко вырисовывалась плата от Trident Microsystems, на борту которой расположено 8 чипов памяти по 128 КБ - в сумме 1 МБ видеопамяти!

Понятное дело что такого объема нам не нужно, но тем не менее попробуем ее сдружить с 286-м процессором.

Рис. 5. Видеоадаптер Tirdent Microsystems с объемом видеопамяти 1 МБ (1992 год).

Подключаем динозавра

Первым делом, при помощи тестера проверил есть ли еще электрончики в батарейке - она показала значение 0V, что и не удивительно, скорее всего уже прошло минимум 10-15 лет с момента последней подачи питания на эту плату.

С заменой батарейки энергонезависимой памяти (CMOS) и часов не спешил, решил проверить работоспособность платы с полностью разряженной батареей.

Рис. 6. Материнская плата AMD 80286 12MHz с адаптером IDE-LPT-COM-FDD и видеокартой.

Для питания в кладовке был найден симпатичный блок питания формата AT, сконструированный таким образом, что в нем сверху предусмотрен отсек для крепления флоппи-дисковода для дискет формата 1.44 МБ (Floppy Drive 3,5').

Там же был найден и подходящий дисковод для дискет от MITSUMI. Разобрал его и почистил от собравшейся пыли при помощи кисточки. Очень осторожно очистил магнитные головки - для этого применил накрученную на спичку вату, смоченную в технический спирт (денатурат спирта).

Для подключения клавиатуры со штекером PS/2 применил когда-то ранее изготовленный переходник PS/2 - DIN-5. Установил интерфейсную плату и видеокарту в свободные слоты и подключил монитор.

В стопке из старых дискет на 1.44МБ нашлось несколько системных, то есть таких, с которых можно загрузиться в операционную систему MS-DOS и запустить к примеру Volkov Commander.

К выводам "Speaker" на материнской плате был подключен небольшой динамик с сопротивлением катушки 8 Ом. Это нужно чтобы была возможность услышать сигнал POST при само-тестировании системы, а также получить звуковое сопровождение некоторых программ и игр которые поддерживают звук через PC-Speaker.

Также на материнке есть выводы для подключения кнопки "Turbo", которая нужна для переключения рабочей частоты микропроцессора между 8 и 12 МГц.

Кнопка "Turbo" служила сначала для ускорения, а потом даже для замедления работы компьютера. Это было нужно чтобы ускорить выполнение некоторых программ на платформах AT, а позже чтобы замедлить работу тех, которые были написаны под ранние системы PC XT и в следствии их алгоритма работы могли некорректно выполняться по времени на платформе AT.

Эту кнопку я замкнул перемычкой, а для индикации этого режима подключил зеленый светодиод, он же будет служить индикатором питания.

О замене батарейки и восстановлении поврежденных вытекшим электролитом дорожек можно прочитать в моей более поздней статье: Ретро ПК на 80486 - профилактика и восстановление.

Первое включение

Сразу же после включения все заработало и на экране можно было наблюдать процесс инициализации BIOS, прошел тест памяти, сопровождавшийся щелчками в PC-Speaker.

Потом дал о себе знать накопитель для дискет - под характерные звуки перемещения считывающей головки дисковода медленно началась загрузка MS-DOS, в результате у меня на экране появились две панели винтажного файлового менеджера Volkov Commander (в autoexec.bat прописан старт vc.com).

На загрузочной (системной) 3.5-дюймовой дискетке оказалась MS-DOS версии 6.22. Это была последняя версия этой дисковой операционной системы (Disk Operating System), которая поставлялась как самостоятельная. Следующая версия 7.0 уже шла в составе MS Windows 95, 98 и Windows Millennium Edition (Windows Me).

Как происходит загрузка MS-DOS версий ниже 7.x:

1. Сначала BIOS инициализирует программу начальной загрузки, которая хранится в загрузочном секторе системного диска (в моем случае это гибкий магнитный диск на 1,44МБ). Эта программа инициализирует загрузку системного файла IO.SYS;
2. Файл IO.SYS загружается в память, он содержит системные драйвера (консоль, порты вводы-вывода, клавиатура, накопители...) и отвечает за выполнение сценария (скрипта) первичной настройки, который хранится в специальном файле CONFIG.SYS;
3. Дальше загружается еще один системный файл -  MSDOS.SYS, являющий собою ядро операционной системы MS-DOS;
4. Следующим этапом является загрузка командного процессора MS-DOS - файла COMMAND.COM или же другого, который можно указать в конфигурационном файле CONFIG.SYS;
5. Командный процессор COMMAND.COM загружает скрипт AUTOEXEC.BAT и выполняет все указанные в нем команды.

Примечательно что в CONFIG.SYS можно сделать достаточно много разных настроек. К примеру, в нем же можно создать меню для нескольких разных загрузочных конфигураций, подгрузить драйвера верхней и расширенной памяти, драйвера для CD-ROM, звуковой карты Sound Blaster, указать региональные настройки и путь к интерпретатору команд и многое другое.

Файл AUTOEXEC.BAT является обычным пакетным файлом. В нем можно прописать загрузку разных "русификаторов" клавиатуры, драйвера мышки, назначить переменные окружения (например PATH), подгрузить необходимые резидентные программы (к примеру SMARTDRV.EXE - для кеширования), настроить запуск файлового менеджера и выполнить много других полезных команд.

Рис. 7. Первое включение старой материнки с процессором 80286-12MHz, загружен Volkov Commander.

Перед загрузкой системы можно наблюдать отчет о системной конфигурации:

Рис. 8. Отчет о системной конфигурации системы на микропроцессоре 80286.

Дата установлена не верно (04/09/90), поскольку батарейка CMOS требует замены. Основной оперативной памяти на плате - 640КБ (Билл Гейтс в свое время говорил что такого количества памяти хватит всем...), также BIOS видит еще верхнюю часть памяти (UMA - Upper Memory Area) в размере 384КБ, что в сумме дает нам 1МБ!

Размер адресуемой памяти в 1МБ - это предел для "реального режима" адресации старого 16-битного микропроцессора. Тем не менее, 80286 имеет частичную поддержку "защищенного режима", который полноценно был реализован уже в следующем поколении процессоров - 80386.

Структура памяти:

[---Основная память 640k---][--Верхняя UMA 384k--] (1МБ) [----Расширенная----]

Для доступа к основной памяти (640КБ) и верхнему разделу (384КБ) в MS-DOS необходимо загрузить драйвер HIMEM.SYS (от High Memory).

Также HIMEM.SYS поддерживает интерфейс XMS (Extended Memory Specification) и позволяет сделать видимой расширенную память до 64М (в версии 2.0) и до 4ГБ (в версии 3.0). В данном случае микропроцессор 80286 сможет увидеть до 16МБ расширенной памяти, а 80386 и 80486 - до 1024МБ.

Для получения доступа к расширенной памяти, которая находится за пределом UMA, необходимо переключение микропроцессора в защищенный режим.

Чтобы приложения смогли использовать расширенную память был разработан стандартизированный интерфейс EMS (Expanded Memory Specification), который стал доступен в MS-DOS начиная с версии 5.0 и выше.

Для активации EMS после драйвера HIMEM.SYS необходимо подгрузить еще EMM386.EXE, который выполняет эмуляцию расширенной памяти, находящейся за пределами UMA, используя для ее адресации блок памяти размером 64КБ из UMA.

Если резюмировать: драйвер HIMEM.SYS делает расширенную и верхнюю память видимой, а EMM386.EXE выполняет эмуляцию расширенной памяти чтобы она стала доступна приложениям.

Самая последняя версия EMS 4.0 позволяет сделать доступной к использованию до 32МБ расширенной памяти.

На используемой мною загрузочной дискете уже был установлен и настроен драйвер HIMEM.SYS, суммарного доступного объема оперативной памяти в 1МБ хватит для большинства старых программ и драйверов.

Хочу еще добавить что 1МБ памяти хватит для запуска Microsoft Windows 3.1 (не путать с 3.11) на процессоре 80286!

Рис. 9. Чистый MS-DOS на 80286-12МГц, листаем содержимое дискет при помощи команды "dir".

Когда-то у меня был компьютер 80286 8MHz с жестким диском 20МБ, накопителем 1.44 дюйма и четырьмя слотами с установленными в них планками памяти по 1МБ - в сумме 4МБ!

На борту была установлена уже свежая на то время MS-DOS версии 6.22. Половина расширенной памяти была выделена под виртуальный жесткий диск (с помощью драйвера RAMDRIVE.SYS), а остальная доступна приложениям которые могли с ней работать. Мне очень нравилась скорость копирования файлов на этот эмулируемый жесткий диск - на то время она была молниеносной!

Перед установкой и использованием Microsoft Windows 3.1 я тогда подгружал еще драйвер для кеширования операций с жестким диском - SMARTDRV.SYS, это значительно ускоряло установку ОС, а также увеличивало быстродействие при работе с большим количеством файлов.

Уже немного позже, SMARTDRV очень значительно экономил мне время при установке Microsoft Windows 98 из оболочки MS-DOS. Для этого, после загрузки системы MS-DOS с дискетки, весь дистрибутив Win 98 копировался на свободный (не системный) раздел жесткого диска, запускался драйвер кеширования SMARTDRV.EXE и можно было начинать установку системы запуском SETUP.EXE. Многие мои знакомые тех времен не знали этого трюка и установка ОС у них длилась очень долго.

Загружаем приложения с дискет

После загрузки MS-DOS можно сменить загрузочную дискету на какую-то другую и полистать ее содержимое, запустить какую-то программу.

Первое что захотелось запустить, и пожалуй самое красочное из времен старых машин - игра Prehistorik 2. Также данную игру можно запустить на современном компьютере используя DosBox.

Рис. 10. Игра Prehistorik II на древнем железе под управлением процессора 80286.

Шум вентилятора в блоке питания, совмещенный со звуками игры которые доносятся из PC-Speaker как нельзя лучше напомнили те старые времена...ностальгия!

Wolfenstein 3-D

Вы должно быть заметили на столе (рисунок 9 и 10) стильную и немного потрепанную временем дискетку синего цвета с надписью "WOLF 3D" - да, так и есть, на ней содержится RAR-архив игры от ID Software: Wolfenstein 3-D.

Много лет назад, еще маленьким мальчишкой, я нашел эту игру глубоко упрятанной в файловой системе на одном из заводских офисных компьютеров. Поиграв ее пол-часика был просто ошеломлен тем что можно не только побегать по комнатам в трехмерном пространстве, но еще и пострелять, пособирать оружие, аптечки, золотые изделия, подвигать стены с секретными зонами... очень захотелось взять эту программу с собою домой на свой 286-й!

Конечно же были опасения что мой компьютер с 286-м процессором не потянет такую крутую игрушку, поскольку в офисе я гонял ее уже на мощной машине с 486м процессором, мне просто не терпелось это поскорее проверить.

На следующее утро, выходя из дома я захватил с собой свободную дискетку на 1.44МБ и отправился снова к тому компьютеру с интересной и необычной игрушкой.

Все файлы программы были очень просто сжаты с помощью архиватора RAR, не пришлось даже создавать многотомный архив для разбивки на дискеты (что я уже тогда умел делать из консоли) поскольку файл вышел размером немного более 1,1МБ. 

Файл-архив был сброшен на прихваченную с собой дискетку синего цвета, а на ее бумажном стикере карандашом с радостью написал: "WOLF 3D". Придя домой и попробовав скопировать файл-архив я был очень огорчен - где-то на середине флопик начал просто захлебываться и файловый менеджер "порадовал" красным окошком с надписью "Read Error. [Abort?] [Retry?]".

Понажимав несколько раз [Retry?], с надеждой что все-же файл скопируется, я убедился что ситуация абсолютно безнадежна. Поскольку на улице еще было светло и рабочий день не закончился, я быстренько собрался с надеждами и вернулся назад за новой копией игры.

К сожалению свободных дискет не было, поэтому я переформатировал эту синюю дискету программой FFormat от NHsoft под MS-DOS. Эта утилита иногда очень хорошо "лечила" дискетки, умела метить плохие сектора и выполнять переразметку гибкого диска, спасала носители, которые другие программы были не в состоянии восстановить.

Придя домой я уже готовился к тому что меня снова может поджидать неприятный сюрприз, но в этот раз все скопировалось успешно. Теперь остались лишь опасения о том что архив может быть "битый" из-за плохой дискеты, но и здесь мне улыбнулась фортуна - игра успешно распаковалась.

Выбрав в файловом менеджере файл "wolf3d.exe" и нажав клавишу "ENTER" я счастливо наблюдал заставочный экран с логотипом "ID Software".

Кстати, вместе с игрой на домашний компьютер я принес еще один сюрприз, который заразил мне все исполняемые файлы (exe, com) на жестком диске компьютера. Примерно за один час сканирования всего жесткого диска на 40МБ антивирус DRWEB под DOS (он весил тогда с базами чуть меньше 1МБ) исправил эту нелепую ситуацию!

Вот таким вот маленьким "пиратом" я был в те времена, не было даже понятия о том что такое "лицензия на ПО" и что за это нужно что-то кому-то платить, я просто копировал интересные программы, учился и пользовался!

На текущий момент игра уже является бесплатной, ее исходные коды открыты и она портирована на различные платформы. Была даже выпущена книга с описанием движка, историей создания игры, фотографиями и многим другим: "Fabien Sanglard - Game Engine Black Book - Wolfenstein 3D".

Попробуем запустить эту игру на платформе с процессором 80286 на борту, но есть одна проблема. Файлы игры в распакованном виде  занимают примерно 3,5 МБ дискового места (все 6 эпизодов, полная версия) и на дискету, даже при нестандартном форматировании на 2,88 МБ(Dual Density, так умел делать FFormat на некоторых дисководах), она не поместится.

Решил залить на дискету демо-версию с одним эпизодом, она весит как раз чуть более 1 МБ - то что нужно для теста!

Рис. 11. Игра Wolfenstein 3-D на старом железе AMD 286-12MHz.

Рис. 12. Старая игрушка Wolf 3-D, запущенная на AMD 80286 12MHz / 1MB RAM.

Даже не верится что уже столько времени пролетело с тех пор когда впервые увидел эту заставку...

Редактор "Слово и Дело"

Редактор под названием "Слово и Дело" был одним из моих любимых инструментов. В нем можно было не только набирать тексты, но и использовать различное форматирование, шрифты, рисовать различные плакатики и даже принципиальные электронные схемы - да, там была палитра электронных компонентов и соединений.

При помощи данного редактора я переносил некоторые интересные электронные схемы с книг и журналов на компьютер, таким образом их можно было сохранить и поделиться с другими - это было очень круто.

Также документ из этого редактора, вместе с самим редактором, можно было записать на дискету, принести на работу к родителям и распечатать на матричном принтере - послушать как скрипят иголочки и получить электронный документ в бумажном виде!

Рис. 13. Редактор "Слово и Дело" запущенный с дискеты на 80286 12MHz.

Старые процессоры тоже "горячие"

Припоминаю как в те времена меня тревожил нагрев микропроцессора 80286, при частоте всего казалось-бы 12МГц он мог нагреться до такой степени, что палец на нем просто не удержать. Даже подумывал прилепить к нему какой-то радиатор из алюминиевого профиля, но знающие люди просветили и сказали что это нормальный рабочий режим процессора и волноваться не стоит.

Сейчас же появилась возможность проверить до какой температуры можно разогреть 286-й камень немного нагрузив его каким-то RAR'ом, например.

Рис. 14. Тест температуры нагрева процессора 80286, подготовка.

В нормальном режиме без нагрузки температура процессора держится в пределах 40-45 градусов по Цельсию. А теперь посмотрим как она изменится после небольшой нагрузки.

Рис. 15. Температура микропроцессора 80286-12МГц после небольшой нагрузки.

После нескольких циклов упаковки файлов архиватором RAR микропроцессор ощутимо нагрелся, температура доходила до +58 градусов за Цельсием и при этом ему не требуется никаких радиаторов, а его предельная рабочая температура +85 градусов за Цельсием (информация из спецификации).

Так что, старые маленькие "кремниевые камни" тоже умеют греться!

Материнская плата с AMD 80386DX-40MHz

Еще одна старенькая материнская плата от компьтера, на этот раз уже с более мощным 32-битным процессором - серии 80386. Тактовая частота составляет целых 40МГц, что является очень большим значением для процессоров серии 386 (на подобных высоких частотах работали уже процессоры следующего поколения - 486), подобные чипы выпускались фирмой AMD (Advanced Micro Devices).

Рис. 16. Материнская плата формата Baby-AT на микропроцессоре AMD 386DX-40МГц.

Рис. 17. Материнская плата формата Baby-AT на микропроцессоре AMD 386DX-40МГц (вид снизу).

На плате расположено:

• Микропроцессор - Am386 DX-40, NG80386DX-40 (AMD)
• Чипсет - OPTi 82C495SLC,
• Контролер интегрированных периферийных устройств - OPTi F82C206 C1,
• 5+1 слотов под разные устройства с ISA-шиной,
• Микросхема BIOS клавиатуры - AMIKEY ©'85-'90 Am. Megatrends inc.
• Системная BIOS (UV-erasable EPROM, ПЗУ стираемая ультрафиолетовыми лучами) - AMIBIOS 386DX ISA BIOS,
• 4 микросхемы AS7C256-20PC (Alliance Semiconductor) - CMOS SRAM 32Kx8,
• 1 микросхема W2465AK-15 - 8K X 8 High Speed CMOS Static RAM,
• 8 разъемов под планки памяти ОЗУ - SIMM 30 пин,
• Разъем DIN-5 для подключения клавиатуры,
• Разъем для подключения блока питания стандарта AT,
• Батарейка CMOS (3V).

Как видим, плата спроектирована с учетом очень плотного монтажа компонентов, что в свою очередь позволило выпустить ее в формате Baby-AT.

В SIMM-слотах под память уже установлены 4 планки памяти "Topless", каждая по 1МБ. На плате впаян микропроцессор Am386DX-40, а также есть панелька для установки математического сопроцессора 80387, который обеспечит быструю работу для операций с плавающей запятой.

Для установки периферийных плат и модулей предоставляется шесть ISA-слотов, также на плате есть DIN-5 разъем для клавиатуры, коннекторы для подключения источника питания стандарта AT, пины для подключения кнопок RESET, TURBO, а также для светодиодиков и PC-Speaker (динамик).

Рис. 18. Очень быстрый (на свое время) микропроцессор AMD 80386DX-40MHz.

Основные характеристики 80386:

• 32-битные регистры;
• Более высокие рабочие частоты чем у предыдущих поколений;
• У моделей с индексом SX (более дешевые) разрядность шины памяти составляет 24 бит, это позволяет адресовать до 16МБ памяти (RAM).
• У моделей с индексом DX разрядность шины памяти составляет 32 бит, что позволяет адресовать до 4Гб RAM;
• Полная совместимость с 16-битным программным обеспечением, используется два режима работы - реальный (Real Mode) и защищенный (Protected Mode);
• Поддержка виртуальной памяти, возможность использовать SWAP (расширение памяти используя пространство на жестком диске);
• Виртуальный режим 8086 для запуска 16-битных приложений, которые используют реальный режим работы процессора, даже в случае если процессор находится в защищенном режиме.

Частота Am386DX в данной плате - 40 МГц, это "разогнанный" процессор от AMD. У INTEL максимальная рабочая частота процессоров 80386 составляла 33МГц, так что данный образец от AMD является самым быстрым из серии 80386!

Оперативная память наращивается установкой модулей SIMM-30, их желательно устанавливать двумя группами по 4 планки в каждой. В данном случае имеется в наличии 4 планки по 1Мб = 4Мб.

Для включения данной платы использован видео-адаптер от Realtek Semiconductor, а также контроллер интерфейсов/накопителей, который использовался в эксперименте с платой на процессоре 80286.

Кроме накопителя для дискет еще был подключен старенький жесткий диск Seagate на 130МБ - это емкость примерно 90 дискет формата  3,5 дюфма (емкостью 1,44МБ), по современным меркам это примерно 15 MP3-файлов в битрейте 256kbps.

Рис. 19. Подключаем и запускаем материнку с Am386DX-40MHz.

На фото выше я подключил материнку и зашел в AMI BIOS, на приятно разукрашенном цветном экране перечислены основные ветки меню BIOS.

В ветке Standart CMOS Setup устанавливается системные дата и время, параметры накопителей и выводится другая полезная информация - к примеру об оперативной памяти.

Рис. 20. AM386DX-40 AMI BIOS Standart CMOS Setup.

Как видим, система определила 640кБ основной памяти (+ скрыто примерно 300Кб под верхнюю память), а также 3072КБ расширенной памяти.

Параметры геометрии жесткого диска указал вручную, они были указаны производителем на корпусе накопителя (количество Цилиндров, Секторов и Головок), хотя можно было запустить "HARD DISK Auto Detect" из верхнего меню. Осталось только подправить дату и время, а также выставить тип накопителя для дискет на 1,44МБ (3.5') .

В подменю "Advanced CMOS Setup" можно включить тест памяти выше 1МБ, задать автоактивацию "NumLock" (переключение с режима позиционирования в цифровой режим для цифровой части клавиатуры справа), задать порядок поиска загрузочной записи для накопителей и другие опции.

Тест памяти выше 1МБ длится достаточно долго, раз проверил и отключил, порядок загрузки указал A: - C: (если нет загрузочной записи на дискете то будет искать ее на жестком диске).

Рис. 21. Advanced CMOS Setup (386 AMI BIOS).

В разделе меню "Advanced CHIPSET Setup" можно установить различные тайминги для памяти, параметры шины и кеширования памяти. Здесь ничего не трогал, оставил пока что по умолчанию.

Рис. 22. Advanced CHIPSET Setup (386 AMI BIOS).

В самом верхнем меню есть еще пункт "HARD DISK UTILITY", перейдя в который можно выполнить авто-определение параметров жесткого диска, произвести его проверку, а также выполнить низкоуровневое форматирование.

Сразу же после сохранения настроек и перезагрузки меня приветствовала какая-то банковская программа на основе FoxPro, которая загрузилась с жесткого диска.

Пароля для доступа у меня не было, поэтому я вышел из нее и сразу же попал в Norton Commander, интерфейс которого переключен в монохромный (черно-белый) режим.

Рис. 23. Norton Commander на 80386DX-40MHz.

Жесткий диск оказался от компьютера с кокой-то банковской точки, на нем оказалось много разных DBF-файлов, которые можно было листать просто нажав клавишу ENTER в Нортон Коммандере (в настройках прописан путь к программе-просмотрщику DBF).

Также присутствовал пакет MS-DOS с хорошим набором разных утилит, архиваторов и драйверов, программы для осуществления коммуникации через COM-порты и Ethernet.

Если нарастить памяти до 8-16МБ то можно попробовать установить Windows 95, Windows NT 3, какой-то Linux или BSD ранних версий.

На этом процессоре уже сможет запуститься большое количество более серьезных программ и игр, например: старый пакет MS Office, Doom II, WarCraft Orcs and Humans, возможно даже WarCraft II (хотя в минимальных требованиях написано 80486 процессор) и другие.

Подборка старых микропроцессоров

Небольшая личная коллекция стареньких и не очень микропроцессоров, раньше их было намного больше, часть подарил друзьям, а часть отдал в школьный музей одной своей знакомой - пусть детишки имеют возможность дотронуться к прошлому компьютерной еры.

Рис. 24. Небольшая подборка ретро-микропроцессоров и несколько планок раритетной памяти по 1МБ, микросхем ПЗУ.

Здесь присутствуют два микропроцессора 80286 (но уже от INTEL), а также еще более древний чип 80186, извлеченный из какого-то древнего сетевого устройства (маршрутизатора).

Рис. 25. Ретро-микропроцессоры и память - вид с обратной стороны.

Как вы думаете, в каком из всех приведенных выше чипов наибольшее количество транзисторов? - на чипе сверху, с большим кристаллом, это графический процессор видеокарты Nvidia Geforce 8800 GT, в нем 754 000 000 транзисторов!

Коллекционирование - не моя стихия, но оставить на память некоторое количество реликвий компьютерного мира из прошлого века все же приятно.

Старые платы под ISA-шину

Приведу подборку фото разных старых плат, которые предназначены для установки в ISA-слот материнской платы. Здесь можно встретить звуковые карты, старые видеоадаптеры, модемы, интерфейсные и другие платы.

Хочу заметить что в большинстве звуковых плат, которые мне попадались под шину ISA, на борту встречались встроенные усилители мощности звуковой частоты, которые позволяли подключить колонки по 2-6 Ватт прямо к выходу звуковой карточки!

Звуковая карта Cirrus Logic Crystal с усилителем 2x2W на TEA2025.	Звуковой адаптер ESS Audio с усилителем 2x2W на TEA2025.
Звуковая карта Creative CT3670 с усилителем 2x6W на TDA1517P.	Адаптер COM + LPT + IDE + FLOPPY.
Сетевая карта ISA Ethernic-16 10MBit BNC+D15.	ISA видеокарта Realtek RTVGA с 256КБ видеопамяти.
Видеокарта Tirdent с 1МБ видеопамяти (8 микросхем по 128КБ).	Старый модем под ISA шину.
Контроллер GoldStar Prime 2C для интерфейсов COM, LPT, IDE и Floppy под шину ISA.	Сетевая карта AT/LANTIC 10MBit BNC.
ISA видеокарта Trident 1MB.

Заключение

На этом данное путешествие в мир старого железа завершено. Данный пост получился скорее как "альбом на память" о том какое раньше было железо и на что способен старенький процессор с частотой в 12МГц. Попробовал поделиться некоторыми воспоминаниями и экспериментами, надеюсь было интересно.

Кстати, у меня появилась статья в продолжение темы о старых компьютерах - Ретро ПК на 80486.

Полезные ссылки:

• The 640K memory limit of MS-DOS - xtof.info
• DOS memory management - vogonswiki.com
• Windows 3.1x - Wikipedia

Если статья оказалась полезной - помочь проекту можно тут: → 👍 ПОМОЩЬ, 🎁 DONATE