SBC-188: DOS-Einplatinenrechner mit Intel 80188

  • ~ Es geht um den SBC-188 v.2, entwickelt von John R. Coffman von RetroBrew Computer ~
    ~ Das Projekt ist Open Source und untersteht der GPL ~

    //// SBC-188 ////


    Ja genau, hier kommt etwas cooles! 8)

    • Einplatinenrechner mit 8088-CPU, hier als 80C188 mit 16 MHz
    • Kompaktes Europarkartenformat
    • ECB als 8bit-Systembus
    • 512KB RAM
    • Floppycontroller, High Density, IBM-kompatibel
    • Schneller UART, IBM-kompatibel
    • Parallel-I/O, kompatibel mit PPIDE
    • Vom Autor getestet mit FreeDOS, PC-DOS oder MS-DOS
    • Ohne Grafikkarte/Tastatur über serielles Kabel bedienbar


    Kurze Vorstellung des SBC-188 v2

    Der SBC-188 ist ein vollwertiger Rechner mit der Intel 80188-CPU. Dies ist ein 8088 mit 10 bis 25 MHz und integrierten Peripheriebausteinen. Obwohl teils gleichartige Bausteine wie beim PC integriert sind, sind sie hier anders verschaltet ⇒ nicht IBM-kompatibel! Außerdem läuft die Ein- und -Ausgabe über ein serielles Terminal, statt über Monitor und Tastatur. Halb so schlimm, solange das BIOS zur Programmierung verwendet wird: Es berücksichtigt alle Unterschiede und stellt dem DOS dann seine Routinen wie auf einem ganz normalen PC zur Verfügung.


    Es existieren mittlerweile Versionen 2 und 3 dieses Rechners. Obwohl v3 sogar 1MB RAM und IDE-Anschlüsse hat, habe ich mich dagegen entschieden:

    • Der v2 ist ein einfacher Rechner, dessen Schaltplan auf ein einziges A3-Blatt passt, ohne programmierbare Logikbausteine auskommt und dessen Platine nur 2 Ebenen hat.
    • Der v3 dagegen musste enger gepackt werden, damit die 7 Schaltplanblätter auf die nun 4-lagige Europakarte passen. Der Lohn? Die IDE-Interfaces sind kompromissartig an den Parallelport bzw. 8bit-Prozessorbus angesetzt. Das kriegt man auf einer eigenen Karte schöner hin.
    • Wer möchte, kann mit PPIDE trotzdem einen kleinen Adapter von Parallelport auf IDE bzw. CF hinzufügen.

    Erweiterungsmöglichkeiten

    Der SBC-188 ist grundsätzlich allein laufffähig und hat dazu einen Molex-Power-Anschluss. Erweiterungen lässt er sich über den ECB (Europe Card Bus). Das ist ein 8bit-Bus, der eigentlich für Z80-Rechner entwickelt wurde. Die Karten können entweder "so" auf eine Backplane gesteckt oder in ein kleines Rack eingeschoben werden.


    Eine Speichererweiterung um 4MB existiert separat. Außerdem möglich: Eine VGA/Keyboard-Karte, verschiedene I/O-Karten, SD-Kartenleser, uvm. – das steht alles bei Retrobrew bereit.


    Zusammenbau der Platine

    Aus lauter Neugier wollte ich Platinen bestellen. Leider sind sie an manchen Stellen schlampig layoutet. Ich habe das Layout leicht verbessert™ ohne die Schaltung zu verändern, aber das wäre noch zu testen. :D Außerdem ist mir hinterher aufgefallen, dass viele Jumper-Beschriftungen noch immer kaum zu erkennen sind. Hier muss man nach Layout gehen.


    <3 Teileliste / Hinweise / Aufbauanleitung v2.0

    <3 Schaltplan / Jumperbelegung v2.0

    <3 Bestückungsplan v2.0

    <3 KiCAD-Projekt Originalversion v2.0

    <3 Herstellungsdaten Originalversion v2.0

    (Autor: John Coffman)

    <3 Herstellungsdaten Verbessert v2.0/v2.1 folgen noch!

    (Autor: H.EXE)



    Gesammelte Aufbautipps:

    • Der SBC ist für 16 MHz ausgelegt, schafft aber auch 25 MHz. Der Oszillator für die CPU muss die doppelte Taktfrequenz zur Verfügung stellen.
    • Der CPU-Oszillator ist leider zu eng an den Nachbarsockeln, hier hilft ein DIP-Oszillator in Keramik, Schutzlack oder eine Feile.
    • Wer den Parallelport für IDE verwenden will, setzt statt dem 8255 einen 71055C ein (schnellste CMOS-Version).
    • Für den Serialport wird ein 16550 empfohlen, aber der billigere 16450 ohne FIFO oder der luxuriöse 16750 gehen auch.
    • Von den Reihenwiderständen werden nur die unteren 8R/9pin benutzt, ihr braucht also keine 9R/10pin zu suchen.
    • Statt einer Bicolor-LED könnt ihr auch 1x Rot und 1x Grün gegensätzlich parallel schalten.
    • Die BIOS passt bereits in einen 27C512, statt 27C010 oder 27C020.
    • Ihr könnt wählen, ob an die Uhr eine Batterie, Akku oder Stützkondensator auf dem SBC oder am Bus angeschlossen werden soll.
    • Standardmäßig sollte ein Floppy-Kabel mit Verdrehung benutzt werden.
    • Wer ein FTDI-Kabel hat, kann auf den MAX232 + Elkos verzichten.

    BIOS/Firmware/Software

    Es gibt ein freies BIOS von RetroBrew. (Bild: RetroBrew) Im BIOS sind auch ein Monitorprogramm und mehrere Treiber für Typische RetroBrew-Erweiterungskarten enthalten. Das BIOS ist momentan 64KB groß und passt damit in ein 512Kbit-EPROM. Ich verwende den praktischen Flashbaustein 29F010.


    <3 BIOS v3.5, Quellcode

    <3 BIOS v.3.5, ROM-Abbilder

    <3 Alternatives FDISK

    (Autor: John Coffman + Team)


    Anschließend kann eine halbwegs beliebige DOS-Version von Diskette gebootet werden. Getestet wurden MS-DOS 5, MS-DOS 6.22, PC-DOS 2000 und FreeDOS. Hier ist noch ein passendes FDISK-Utility.


    Programme müssen die BIOS-/DOS-Routinen benutzen und dürfen nicht einfach versuchen, PC-Hardware direkt anzusprechen. Denn da ist keine ;)

  • Hier der aktuelle Zustand meiner Platine. Wenige Teile fehlen noch, die gesockelten ICs liegen schon bereit. Ich bin sooo gespannt, ob er auf Anhieb läuft ;)


    Übrigens: Ich habe auch ein paar Leerplatinen an Forenmitglieder verschickt. Zum Quasi-Selbstkostenpreis von je 8€ ink. Versand könnt ihr die 2 letzten Platinen haben! ;) Danach wird es voraussichtlich eine v2.1 geben, bei der die Dinge verbessert werden, die mich bei dieser Version noch geärgert haben. Diese Version ist eher zum Erfahrung sammeln.


  • Wow das ist ja cool das Board :) :thumbup:

    1. K6-2+ 400, 128 SDRAM, Elsa Erazor II, USB Onboard, 80GB HDD, SB AWE64 (WIN98se)

    2. P1 133, 64MB PS/2, Matrox 4MB + Voodoo 4MB, CD-Wechsler 4x

    3. Tandon 286, 8Mhz, 1Mb Ram+3MB XMS, TVGA9000a 512Kb, SB CT2940->IDE Quadspeed-CD, Realtek 8019AS, XTIDE+1GB CF (DOS 6.22 2x2GB)

    4. M326 486DLC + 4c87DLC, 8MB SIMM, TVGA8900c 1Mb, SBPro2, 8x CD, Compex RL2000a PNP+XTIDE Rom, GW2760ex 16GB CF (DOS 7.1)

    5. I7 6700K @4.5Ghz, 16GB DDR4, GTX1080, 250GB SSD + 512GB NVME

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