dlinyj | Аппаратная реплика ЕС 1863

Проект аппаратной реплики отечественного компьютера ЕС 1863. Где-то результаты вполне себе положительные, а где-то у меня не хватило ресурсов довести начатое. Но тема вполне рабочая и если кто захочет подхватить, то буду рад.

Прежде чем начать повествование, стоит сходить на сайт https://red-innovations.su/ и посмотреть статью Персональный компьютер ЕС-1863. Процитирую от туда основной посыл:

ЕС-1863 - самый мощный бытовой персональный компьютер, серийно выпускавшийся на постсоветском пространстве, единственная ЭВМ на 386-ом процессоре. Разработка велась в 1991-1992 годах Минским ПО вычислительной техники.

Проще говоря - это единственная и самая мощная отечественная (если так её можно назвать) ЭВМ, которая была реализована в железе. И мне очень захотелось попробовать, что же это был за зверь. Купить её, даже за самые космические деньги не представлялось возможным, вообще. Ходить в музеи и работать с ней мне было не интересно. Но музей red-innovations и конкретно Игорь Емельянов очень помог в этом проекте.

Итого, решил я не купить такую ЭВМ, а воссоздать своими силами, программно и аппаратно наиболее приближенную к реальной ЕС 1863. Скажу, что во многом это мне удалось, и вот вам подтверждение до ката.

Идея

Идея весьма простая. В те годы отечественные ЭВМ делали на импортных микросхемах. И если удастся найти импортное железо на таких микросхемах, то весьма вероятно что удастся запустить и все BIOS, немного с ними подшаманив. Весьма амбициозная, но посильная задача владельцам IDA Pro.

Если взглянуть на материнскую плату и видеокарту, то видно что там стоят импортные микрухи. Все фото взяты из музея red-innovations.su.

Начинаем поиски

Видеокарта

Как видно, видеокарта собрана на чипе CL-GD5401-42QC-B. Я начал искать видеокарты именно на этом чипе, но они либо стоили очень дорого, либо не попадались. Я решил поискать по теме, что же это за чип за такой и наткнулся на весьма любопытную статью в которой говорится, что CL-GD5401 и Acumos AVGA1 - это один и тот же чип. Опа, значт можно просто взять AVGA1, которых на авито пруд пруди и всё получится.

Сложности доставляло то, что видов видеокарт для ЕС 1849 и ЕС 1863 несколько, с разными прошивками. В ЕС 1849 кодировка отличалась от принятой уже в стандарте CP866, и русские буквы располагались в других местах. Соответственно она не подходила для наших задач. В видеокарте от ЕС 1863 кодировка русских букв уже соответствовала стандарту CP866. Для понимания и сравнения шрифты от видеокарты 1849 и 1863:

Шрифт VGA-видеокарты от ЕС1849

Шрифт VGA-видеокарты от ЕС1863

Шрифт от 1849 выглядит более логичным, так как буквы идут последовательно. Но, к сожалению, он не попадает в стандарт ASCII и все импортные программы, которые работают в текстовом режиме (например Norton Commander), будет выглядеть как фарш.

С большим трудом мне удалось найти различные BIOS этих видеокарт. Далее мне удалось найти видеокарту, даже внешне, похожую на видеокарту от ПЭВМ ЕС

Видеокарта ЕС 1849 и видеокарта AVGA1, найди десять отличий

Были некоторые сложности с расположением байт в BIOS (они отличались друг от друга), и некоторые другие нюансы, немного с IDA пришлось посидеть. Но результат на лицо, теперь я могу превращать импортные видеокарты в видяхи для ЕС 1849 и ЕС 1863. Что успешно опробовано на живой ЕС 1849.

Самодельная видеокарта для ЕС 1849

Самодельная видеокарта для ЕС 1863

Итого, вопрос с видеокартами был решён. Мне даже удалось успешно погонять в Альфа-дос, который невозможно запустить без этих шрифтов (возможно, но будет полный фарш)

Материнская плата

Вот материнскую плату искал я очень долго. Мало того, что процессор должен быть 386sx, так ещё и все чипсеты должны соответствовать. Наверное месяца три я листал объявления на разных досках и вдруг опа, нашёл, её, именно с такими же чипами!

Казалось бы, прошей BIOS от ЕС1863 и дело в шляпе. Но, оказалось, что биосы считывали не сказать чтобы прям очень качественно. Я перебрал все, которые удалось найти чтобы хотя бы завёлся. Сюда же стоит добавить, что BIOS на ПЭВМ ЕС хранится в двух микросхемах, а тут только одна. И там путаница с последовательностью байт. Я потратил достаточно большое количество времени, чтобы раскурить что куда. И мне удалось добиться, чтобы BIOS запускался, выдавал POST-коды и пищал спикером. Это невероятный прогресс, что говорит о том, что он хотя бы работает.

В IDA Pro я сидел несколько месяцев, ловя места где же я циклюсь.

Аппаратный комплект эмуляции ЕС 1863

Честно говоря, вручную и только средствами IDA найти место, где я затыкаюсь мне не удалось. Нужна была суровая аппаратная отладка. Поэтому было принято решение припахать логический анализатор.

Детально об этом я рассказывал в своём посте Аппаратная отладка кода BIOS. В принципе, стало понятно что надо использовать другой анализатор и я примерно даже локализовал это место. Но потом у меня внезапно кончилось свободное время на подобные занятия и проект был закрыт.

Хочу выразить благодарность музею red-innovations и конкретно Игорю Емельянову за посильную помощь. А также всех, кто искал и скидывал мне образы BIOS,