Mega 1040 STe - Stark modifiziertes System mit zahlreichen Zusätzen

DasErstellt: 10.10.2014 erste richtig große Projekt zur Erweiterung eines "alten" Computers, im Fachjargon sagt man heutzutage auch "modding" dazu, war die Aufrüstung eines zweiten 1040 STe. Dabei gestaltete sich der Ablauf dieses Projektes nicht immer geradlinig und einfach, da durch die mangelnde Erfahrung auf dem Gebiet der Elektronik einige Rückschläge auftraten. Letztendlich wurden aber alle Anforderungen verwirklicht und sind, sowohl hardware- als auch softwareseitig, stabil im Einsatz.
Folgende Merkmale zeichnen diesen erweiterten 1040 STe aus.
- Betriebssystemumschalter
- CAPS-Lock-LED
- Real-Time-Clock
- Statusanzeige über mehrere LED
- Interner CF-Kartenleser
- Interner SD-Kartenleser (SatanDisk)
- HD-Diskettenlaufwerk (Ajax-Controller)
- Netzwerkkarte (NetUSBee, halbintern)
- PS/2-Mausanschluß
- Modernes, kompaktes Netzteil
Als externe Erweiterung kommt ein Signalwandler hinzu, welcher es erlaubt, einen VGA-TFT-Monitor an den Atari anzuschließen und auf diesem auch die Farbmodi wiederzugeben. Die Qualität der Darstellung ist gut.
Zur Ausnutzung und Demonstration des Farbmodus wurde ein kleines ST-Pascal-Programm entwickelt, welches eine Diashow von Bildern beinhaltet. Die Bilder liegen im jpg-Format vor und wurden mit einer herkömmlichen Digitalkamera aufgenommen. Das Bildbearbeitungsprogramm "SMURF" ermöglicht die Konvertierung von jpg-Dateien in das Atari-kompatible Format "DEGAS". Dazu werden die Bilddateien zunächst am PC aufbereitet und anschließend auf dem Atari konvertiert.
Einen Ausschnitt aus dieser Diashow (Urlaubsbilder) können Sie in diesem Video sehen. Vielleicht erkennen Sie ja das eine oder andere Motiv.

Der Atari ist vorbereitet, um das Betriebssystem auf EPROM-Schaltkreisen aufzunehmen. Es gibt sehr viele Anleitungen im Internet, die erklären, wie mit einem Schaltkreis und einem Umschalter zwei Systeme bereitgestellt werden können. In Zusammenarbeit mit Tobias Grönhagen wurde eine spezielle Variante entwickelt, welche es gestattet, die Umschaltung zwischen den beiden installierten Betriebssystemen im Betrieb vorzunehmen, ohne daß das System dabei abstürzt. Die eigentliche Umschaltung erfolgt durch einen Reset. Die beiden Systeme sind TOS 2.06 und MagiC 6.02.

Es kann als Spielerei abgetan werden, aber es ist eine durchaus anspruchsvolle Erweiterung: Die CAPS-Lock-LED. Hierbei kommen nämlich Hardware- und Softwareaspekte zum Tragen.
Der Atari besitzt natürlich eine Taste, mit der dauerhaft auf Großschrift geschaltet werden kann. Aber aus Spargründen wurde auf die Signalisierung der Hochstellung mittels einer LED verzichtet. In Kooperation mit Tobias Grönhagen wurde eine Schaltung entwickelt, mit der diese Signalisierung nun gegeben ist. Tobias Grönhagen entwickelte dazu in mehreren Revisionen einen Schaltplan und wurde dabei von mir durch Tests und Fehlersuche stark unterstützt. Um die Schaltung sinnvoll nutzen zu können, bedarf es einer zusätzlichen Software. Eine erste Version dazu wurde ebenfalls von Tobias Grönhagen entwickelt. Ich habe diese Version vervollständigt. Herausgekommen ist ein sogenanntes ACC, welches nach Aktivierung dafür sorgt, den Status der LED und somit der Hochstellung anzuzeigen.

Sowohl hardware- als auch softwareseitig ist der Atari 1040 STe vorbereitet, die aktuelle Uhrzeit und das Datum in einer RTC zu speichern. Diese RTC ist zum Beispiel in den MegaST-Modellen vorhanden. Im Profibuch ist die dazugehörige Schaltung enthalten, welche genauso auf einer kleinen Lochrasterplatine nachgebaut wurde. Sowohl TOS 2.06 als auch MagiC 6.02 sind in der Lage, diese RTC auszulesen.

Die zahlreichen Erweiterungen machten es erforderlich, eine Statusanzeige einzubauen, welche durch LED vorgenommen wird. Signalisiert werden die Auswahl des Betriebssystems, die Zugriffsaktivität der Massenspeicher (CF, SD) und die Verfügbarkeit der Netzwerkkarte.

Der eingebaute CF-Kartenleser ist das Kernstück aller Erweiterungen. Dazu ist ein sehr kleiner, kompakter ACSI-SCSI-Hostadaper intern am DMA-Anschluß des STe angeschlossen. Dieser Adapter besitzt (wie die meisten seiner Art) einen DMA-Ausgang und -Eingang. An die SCSI-Schnittstelle des Adapters ist eine SCSI-IDE-Bridge von Acard (AEC 7720 UW) angeschlossen, an deren IDE-Port sich wiederum ein kompakter CF-Kartenleser mit IDE-Schnittstelle befindet. Die gesamte Kombination findet im Atari Platz und wird ohne Probleme vom Festplattentreiber HDDRIVER (Version 8.23) erkannt und verwaltet.
Neben dem CF-Kartenleser befindet sich eine SatanDisk, wodurch auch SD-Karten als Massenspeicher verwendet werden können. Die SatanDisk ist ein ACSI-Gerät und ist direkt an den Ausgang des Hostadapters angeschlossen. Sie wird ebenfalls problemlos von HDDRIVER verwaltet.

Das 720KB-Diskettenlaufwerk wurde gegen ein Atari-kompatibles 1,44MB-Laufwerk ausgetauscht. Atari mißbraucht das write-protect-Signal, um den disc-change-detection-Mechanismus zu implementieren. Es wird also kein separates disc-change-detect-Signal verwendet. Es gibt nur sehr wenige PC-Diskettenlaufwerke, die das write-protect-Signal so verarbeiten, daß es sich Atari-konform verhält. Dazu zählt das in diesem STe eingebaute "TEAC FD-235HF 240U". Der bloße Austausch des Diskettenlaufwerkes genügt jedoch nicht, um auch 1,44MB-Disketten verarbeiten zu können. Der original im 1040 STe eingesetzte FD-Controller ist nicht in der Lage, solche Disketten zu behandeln. Ein sogenannter Ajax-Controller schafft hier Abhilfe. Es wird jedoch noch zusätzliche Logik benötigt, da die "steprate" bei 720KB- und 1,44MB-Disketten unterschiedlich ist. 1,44MB-Disketten können nur mit einer Signalfrequenz von 16 MHz bearbeitet werden. Der "Shifter" im Atari stellt die 16 MHz zur Verfügung.
Die größte Herausforderung war jedoch die Änderung der Blende des PC-Diskettenlaufwerkes, so daß die Originalabdeckung des STe in Bezug auf den Ausschnitt für das Diskettenlaufwerk unverändert bleiben konnte.

In dem STe ist eine Netzwerkkarte NetUSBee halbintern installiert. Bis auf den Platinenstecker wurde die NetUSBee mit einem selbstgebauten Gehäuse versehen und kann rückseitig in den Atari gesteckt werden. Dazu befindet sich an dieser Stelle ein zweiter, interner ROM-Port. Da nicht gleichzeitig zwei ROM-Ports im STe aktiv sein dürfen, wurde ein ROM-Port-Switcher als Eigenbau installiert, welcher ebenfalls von Tobias Grönhagen entwickelt wurde. Wird der rückseitige ROM-Port inaktiv geschaltet, läßt sich der originale Port für andere Steckmodule verwenden. Die Netzwerkfunktionalität kann in diesem Fall nicht genutzt werden.

Das vorderseitige Herausführen des Anschlusses für die Maus am 1040 STe ist sehr gewöhnungsbedürftig und unpraktisch. Matthias Aschenbrenner hat ein PS/2-Interface entwickelt, welches intern installiert werden kann. Daran kann dann eine herkömmliche PS/2-Maus angeschlossen werden.
Ich habe dieses Interface auf die Tastaturplatine montiert und den PS/2-Anschluß seitlich herausgeführt, so daß die Maus nun an der rechten Seite des STe angeschlossen wird. Dazu ist in der Originalabdeckung eine kleine Bohrung eingebracht worden.

Nicht nur aus Gründen des Ersatzes des betagten Originalnetzteiles, sondern auch zur Platzersparnis wurde ein modernes, kompakteres Schaltnetzteil eingebaut.